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Einrichtung zur wahlweisen Fernsteuerung Zum Zwecke der Fernsteuerung
von Arbeitsstromkreisen ist eine große Anzahl von Einrichtungen bekannt geworden.
Die Fernsteuerung der Arbeitsstromkreise, sei es z. B. das Einschalten von Stromkreisen
für Beleuchtung oder das Einschalten irgendwelcher Motoren oder sonstiger Apparate,
wurde bisher, sofern die Ein- und Ausschaltung über größere Entfernungen erfolgte,
meist mittels besonderer Hilfsleitungen vorgenommen. Man war in solchem Falle gezwungen,
für jeden in Frage kommenden Arbeitsstromkreis jeweils eine oder auch mehrere Hilfsleitungen
zu benutzen. Derartige Einrichtungen wurden infolge der Notwendigkeit der vielen
Hilfsleitungen verhältnismäßig teuer und auch unübersichtlich, in vielen) Fällen
undurchführbar, wenn die Unterbringung einer größeren Zahl von Hilfsleitungen nicht
möglich war. Auch die Vorrichtungen zur Anzeige des Schaltzustandes der Arbleitsstromkreise
waren häufig unvollkommen.
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Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur wahlweisen Fernsteuerung
von Arbeitsstromkreisen, die es ermöglicht, eine bdliebige Anzahl von Arbeitsstromkreisen
über einen einzigen Hilfsdraht ein- oder auszuschalten. Mit Hilfe einer Hauptschaltwalze,
welche durch einen kleinen Elektromotor betrieben wird, werden die jeweils ausgewählten
Relais erregt und somit die Arbeitsstromkreise entweder ein- oder ausgeschaltet.
Der Antriebsstromkreis des Motors wird mittels der Kontakte eines durch eine wahlweise
Anzahl von Stromimpulsen über eine Hilfssteuerwalze schrittweise gedrehten Kontaktarmes
gesteuert. Durch die erfindungsgemäße Anwendung einer weiteren Hilfssteuerwalze
und eines weiteren schrittweise bewegten Kontaktarines werden die ausgewählten Stellungen
für die ein- oder auszuschaltenden Arbeitsstromkreise erreicht.
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Die Einrichtung gemäß der Erfindung besitzt ferner am Kontaktgeber
eine besondere Anordnung von Markierungsschalthebeln, welche entweder mechanisch
oder elektrisch bewegt werden. Diese Markierungsschalthebel zeigen in klarer und
übersichtlicher Weise an, welcher Arbeitsstromkreis entweder ein- oder ausgeschaltet
ist.
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Gemäß der weiteren Ausbildung der Erfindung ist eine Einrichtung vorgesehen,
welche anzeigt, ob die bei der Betätigung der Kontaktgebereinrichtung erfolgten
Stromimpulse zur Auswirkung gekommen sind oder nicht. Diese Einrichtung gestattet
eine zusätzliche Kontrolle der Arbeitsweise und ermöglicht es, bei plötzlich ausbleibendem
Hilfsstrom den Synchronismus des ferngesteuerten Kontaktgebers für die Arbeitsstromkreise
mit dem Betätigungsschalter wieder herzustellen. Im. nachfolgenden sei die Erfindung
an Hand der Zeichnung beschrieben.
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Es zeigen Fig. i eine Ansicht sowie das Schaltbild des Fernschalters,
Fig. z eine Seitenansicht der linken Hälfte des Fernschalters von der Schnittlinie
A-B,
Fig. 3 eine Ansicht des Kontaktgebers ;nebst der Anzeigevorrichtung,
der Ein- und Ausschaltstellung für die Arbeitsstromkreise, Fig. ¢ einen Schnitt
durch Fig. 3, Fig.5 eine zusätzliche Kontrolleinrichtung für den Betätigungsschalter.
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Der Fernschalter gemäß Fig. i sei im nachfolgenden erläutert:, i ist
die in den Lagern 2 drehbare Hauptschalt-walze, die, auf einer Achse isoliert befestigt,
über ein großes Zahnrad 3 sowie über das in dieses eingreifende kleine Zahnrad vermittels
eines Elektromotors 5 angetrieben «wird. 6 sowie 25 sind isoliert auf der Achse
der Walze i befestigte und ebenfalls vom Motor 5 angetriebene doppelteilige Hilfssteuerwalzen.
Innerhalb der Hälften dieser Kontaktwalzen 6 und 25 bewegen sich in gleicher Richtung
konzentrisch, lose und nicht von der Achse angetrieben und voneinander isoliert
die Arme 7, 7- sowie 26 und 26a, welch im vorderen Teil j e eine Kontaktfeder
tragen, die bei Drehung des = Armes die beiden Walzenteile 6 bzw. die beiden Walzenteile
25 je miteinander verbinden. Die Kontaktarme 7, 7a sowie 26, 26a sind drehbar, und
zwar in der Mitte der Kontaktwalzenhälften angeordnet. Der Antrieb der Kontaktarme
7, 7a sowie 26, 26a erfolgt im beschriebenen Beispiel durch zwei sechszähnige
Sperräder 27, welche lose auf der Hauptachse durch einen an sichb ekannten Steuerelektromagnete.
8 mittels zweier Sperrhaken g jeweils um einen Zahn, im beschriebenen Falle um 1/6
Kreisumfang, bewegt werden. i o sind Ausschaltspulen für die elektromagnetisch betätigten
Arbeitsstromschalter 12; i i sind die Einschaltspulen der Arbeitsstromschalter 12;
13 sind Kontaktfedern, welche auf dem Metallbelag 1¢ der Schaltwalze i aufliegen
und über die ständig anliegende Zuleitungskontaktfeder 15 Strom auf die Betätigungsmagnete
io und i i entsprechend der besonderen Gestaltung des Schalttrommelbelags geben.
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C, D, E sind beispielsweise drei Stromverbraucher, die mit Hilfe des
Fernschalters über die Arbeitsstromschalter 12 ein- und ausgeschaltet werden können.
Die elektrischen Leitungen sind in obiger Zeichnung als Plus- und geerdeter Nulleiter
angedeutet, jedoch kann die Einrichtung auch für nicht geerdete sowie auch für andere
Leitungssysteme Anwendung finden.
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Die Arbeitsweise der Einrichtung sei nun im folgenden erläutert.
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Über den Pluspol und Steuerelektromagneten 8 zur Leitung 16 werden
Stromimpulse des erst später zu beschreibenden Betätigungsschalters (Fig.3 und q.)
gegeben. Durch Erregung des Magneten 8 werden die Sperrräder 27 der Kontaktarme
7, 7a und 26, 26a jeweils um eitlen Zahn vorwärts bewegt. Die zwei. Kontaktfedern
des Kontaktarmes 7, 7a befinden sich im Ruhezustande üi den Ausschnitten der beiden
Kontaktwalzenstücke 6, so daß also keine elektrische Verbindung der beiden Kontaktwalzenstückevorhanden
ist. Bei Erregung des Elektromagneten 8 werden alsdann die beiden Kontaktwalzenstücke
6 elektrisch verbunden, so daß über die Verbindung der Motor 5 Strom erhält, anläuft
und die Hauptschaltwalze i, die Walzenstücke 6 und 25 antreibt. Der Motor läuft
nun so lange, bis die Kontaktfedern des Kontaktarmes 7, 7 wieder in die Ausschnitte
der Kontaktwalzenstücke 6 einfallen und dadurch die elektrische Verbindung beider
gelöst wird.
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Die Ausschnitte der Kontaktwalzenstücke 25 sind entgegengesetzt wie
die Kontaktwalzenstücke 6 ausgebildet. Die Kontaktfedern des vom Sperrad 27 bewegten
Kontaktarmes 26, 26,1 verbinden im Ruhezustande die beiden Kontaktwalzenstücke 25
leitend miteinander. Hierdurch kann ein Strom vom Pluspol zu den Magneten 8, 1o,
i i, von dort zu den Kontaktfedern 13, über den Metallbelag 14 zur Dauerschleiffeder
15, von hier zum rechten Kontaktwalzenstück 25, über eben beschriebene elektrische
Verbindung zum linken Kontaktwalzenstück25 und von hier zumNullleiter bzw. Erdleiter
fließen. Bei Erregung des Magneten 8 werden gleichzeitig mit den Hebeln 7, 7a die
Hebel 26, 26a bewegt und infolgedessen die Stromverbindung der Spulen io und i i
unterbrochen. Der Motor 5 bewegt nun auch die KOntaktwalzenStüCke 25. Gleichzeitig
mit dem Stillsetzen des Motors wird die elektrische Verbindung der Kontaktwalzenstücke
25 wieder hergestellt. Jeweils der gewollten Zahl der Sechstelschritte der Walze
i entsprechend hat dann eine Kontaktfeder 13 einen dauernden oder im Obergleiten
vorübergehenden Kontakt für den entsprechenden Magneten io oder i i hergestellt
und dadurch einen der Arbeitsstromschalter 12, wie beabsichtigt, ein- oder auch
ausgeschaltet.
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Die Zahl der Sperrzähne des Relaiswerkes 8 ist jeweils gleich der
gewünschten Zahl der Zuleitungen, die auf dem Umfang der Schalttrommel i angeordnet
werden müssen. Im beschriebenen Falle sind drei Stromkreise C, D, E vorgesehen,
die also infolge der Ein-und Ausschaltstellung 6 Schaltstufen, d. h. drei. Einschaltstellungen
und drei Ausschaltstellungen für C, D, E .erfordern. Der entsprechende metallische
Belag der Schalttrommel i ist so ausgebildet, d'aß bei Betätigung des Magneten 8
der erste Sperradzahn z. B. die Einschaltstellung des Stromkreises C, die Stellung
des d'arauffolgenden zweiten Sp:errradzahies die Ausschaltung des Arbeitsstromkreises
C bedeutet und die weiteren Stellungen
des bzw. der Sperräder abwechselnd,
die Ein- und Ausschaltstellungen der Arbeitsstromkreise D und E bedeuten. Es werden
also jeweils die Kontaktarme 7, 7a und 26, 26a im beschriebenen Falle bei jedem
Stromimpuls des Magneten 8 um 1;'s Kreisumfang vorwärts bewegt, so daß durch den
Antriebsmotor die Schaltwalze i um entsprechende Sechstel bzw. die Ein- oder Ausschaltstellungen
der Walze i vorwärts getrieben werden.
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Um die Stromimpulse für den in Fig. i näher beschriebenen Antriebsmagneten
8 zu steuern, dient der in Fig. 3, 4 nähererläuterte Kontaktgeber. Es befinden sich
auf einer isolierten Platte oder einer sonst geeigneten Konstruktion die Kontakte
i g in Kreisanordnung. Diese Kontakte i9 sind so weit voneinander entfernt, daß
ein konzentrisch zu den Kontakten sich bewegender Kontakthebel 2o zwischen den einzelnen
Stellungen der Kontakte i 9 im Ausschaltzustande stehenbleiben kann. Dieser Hebel
20 wird im Sinne des Uhrzeigers bewegt und ist durch eine Sperrvorrichtung gegen
die entgegengesetzte Drehrichtung gesichert. Der Kontakthebel 2o besitzt eine in
radialer Richtung sich bewegende Verriegelung, welche in die Ausschnitte 21 einfallen
kann und durch federnde Wirkung im Ruhezustande in diesen Ausschnitten 21 festgehalten
wird. Unter der mit den Ausschnitten 21 versehenen Deckplatte bewegen sich die Anzeigehebe122.
Die Formgebung jedes der Hebel 22 ist nun derart, daß dieser durch die Verriegelung
des Hebels 2o beim Einfallen in die Rast 21 bewegt wird'. Der Strom für den Kontaktgeber
und den Steuerelektromagneten 8 fließt nun folgendermaßen: Vom Pluspol geht der
Strom zur Magnetspule 8, von hier aus zum Kontakthebel 2o; vom Kontakthebel 20 fließt
der Strom jeweils bei Berührung in die Kontakte i g, die alle untereinander elektrisch
leitend verbunden sind. Die Verbindung der sämtlichen Kontakte i 9 führt dann zum
Nulleiter bzw. zur Erdung, so d'aß also beim Bewegen des Konta.kthebels 20 über
die Kontakte 19 hinweg der Magnet 8 jeweils einen Stromstoß erhält. Wird nun der
Kontakthebel 20 über die Kontakte i9_ z. B. in die bezeichnete Stellung bewegt,
so drückt die bei Loslassen des Hebels 20 in die Aussparung 21 einfallende Rast
den unter der Deckplatte sich bewegenden Hebel 22 nach oben, so daß der auf diesem
Hebel markierte Buchstabe C in dem Fenster sichtbar wird. Der Betätigungsschalter
zeigt also an, daß der Kontakt für das Einschalten des Stromkreises C gegeben ist.
Es sind in der beschriebenealAnordnung nur drei. Fenster gezeichnet, d. h. die Einschaltstellungen
der Arbeitsstromkreise C, D" E werden durch Erscheinen der in die Fenster tretenden
Buchstaben C, D, E angezeigt, dagegen werden die Ausschaltstellungen der Stromkreise
nicht angezeigt. Es können natürlich eb@ensogut noch Fenster für die Ausschaltstellungen
der Arbeitssitromkreise C, D,, E vorgesehen werden, die dann mit den zusätzlichen
Bezeichnungen »C aus« o. dgl. bezeichnet werden. Die Stellungen der beiden anderen
Stromkreise sind in gezeichnetem Zustande Ausschaltstellungen, die Buchstaben D
und E dieser Arbeitsstromkreise sind punktiert, d. h. sie befinden sich nicht im
Bereich der Fenster, sondern unter der Deckplatte. Weiter können auch durch die
Verriegelung des Hebels 2o beim Einfallen in die Rast 21 oder durch die Hebel 22
Relaisspulen 28 eilgeschaltet werden, die durch einen unter einem Fenster bewegten
Schieber die jeweiligen Schaltstellungen des Fernschalters anzeigen.
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Es kann nun vorkommen, daß bei Ausbleiben des Stromes und Verstellung
des Betätigungsschalters die übereinstimmung der Lage zwischen dem Betätigungs-
und dem Fernschalter zeitweilig nicht mehr vorhanden bleibt. Um hierüber eine Kontrolle
zu haben, wird der Betätigungsschalter mit einer besonderen Relaiskonstruktion versehen,
die in Fig. 5 erläutert ist.
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Die rechte Seite der Fig. 5 stellt den bereits in Fig.3 und 4 beschriebenen
Betätigungsschalter in Ansichtsform dar. Der Strom läuft bei der auf der linken
Seite der F'ig..5 dargestellten zusätzlichen Einrichtung nicht direkt zur Erde,
sondern betätigt nochmals eine Relaisspule 24, welche mit der Spule 8 hintereinander
oder auch parallel geschaltet ist. Diese Spule 24 betätigt gleichzeitig eine Achse
mit einem Sperrad, welches die gleiche Zahl Sperrzähne zeigt wie die von der Spule
8 betriebenen Räder 27. Dieses Sperrad betätigt auf mechanische Weise eine Anzeigetrommel,
welche im beschriebenen Beispiel sechs Stellungen »A ein«, »A aus«,
»B ein«, »B aus«, »C ein«, »C aus« hat. Werden nun durch den Betätigungsschalter
(Fig.3, 4) Stromimpulse gegeben, so wird gleichzeitig das in unmittelbarer Nähe
befindliche Relais 24 eine Drehung der Anzeigetrommel hervorrufen, die der Stellung
des Fernschalters entspricht. Hierdurch ist eine Kontrollmöglichkeit dafür gegeben,
daß die übereinstimmung der Lage des Betätigungsschalters (Fig.3, 4) mit der jeweiligen
Stellung des Fernschalters vorhanden ist.