DE530474C - Fernbetaetigungseinrichtung mit umlaufenden Kontaktarmen zur Betaetigung beweglicher Organe, wie OElschalter u. dgl., in einer Nebenstelle von einer Hauptstelle aus - Google Patents

Description

Um bewegliche Organe, insbesondere Ölschalter, Dampf- oder Flüssigkeitsventile o. dgl., von. einer Hauptwelle aus zu steuern. und ihre Stellung zu überwachen, ordnet man in bekannter Weise an beiden Stellen Kontaktreihen an, über die je ein Kontaktarm umläuft. Die Kontaktarme berühren je zwei entsprechende Kontakte gleichzeitig und verbinden auf diese Weise Kommando- und Anzeigegeräte in der Hauptstelle mit den zu steuernden oder zu überwachenden Organen in der Nebenstelle.

Obwohl man den Gleichlauf beider Arme durch geeignete Vorkehrungen weitgehend sichern kann, muß doch damit gerechnet werden, daß durch Schadhaftwerden von Kontakten oder mechanischen Bewegungsgliedern oder durch Kurzschluß in der Fernleitung dieser Gleichlauf gestört wird. Daß irgendeine technische Einrichtung einmal außer Betrieb ist, ließe sich wohl in Kauf nehmen; bedenklich wäre es' jedoch, wenn die Einrichtung zur Fernbedienung nicht nur außer Betrieb käme, sondern wenn durch das Außertrittfallen der zusammengehörigen Kontaktarme falsche und gänzlich unbeabsichtigte Stellungsänderungen von Ölschaltern, Dampfoder Flüssigfeeitsventllen. o. dgl. hervorgerufen würden. Derartiges Unheil als Folge einer Betriebsstörung zu verhüten, ist die zu lösende Aufgabe.

Zu diesem Zweck wird gemäß der Erfindung die Laufzeit der Kontaktarme durch ein unabhängiges Zeitmeßwerk in der Weise überwacht, daß bei unzulässigen Abweichungen der Laufzeit die ganze Einrichtung außer Tätigkeit gesetzt wird, so daß sie überhaupt keine Stellungsänderungen der zu steuernden Bewegungsorgane hervorbringen kann. Bei solchen Einrichtungen, bei denen die Kontaktarme, um ihren Gleichlauf zu sichern, periodisch angehalten werden, kanin das Zeitmeßwerk auch die Ruhezeit der Kontaktarme überwachen, und schließlich kann auch die Summe der Laufzeit und der Ruhezeit der Gegenstand der Überwachung sein.

Ein AusfüJirungsbeispiel ist in der beiliegenden Zeichnung dargestellt, und zwar für eine Einrichtung, bei der die Kontaktarme nach jeder Vierteldrehung vorübergehend angehalten und gleichzeitig wieder in Gang gesetzt werden. In der Hauptstelle H läuft der Kontaktarm 1 über die .Kontaktreihe 2 und in der Nebenstelle N der Kontaktarm 3 über die Kontaktreihe 4.

Die beiden Kontaktarme sind durch eine Fernleitung 5 über die Kontakte der Quecksilberkipper 7 und 8 miteinander verbunden.

*) Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:

Dr,-Ing. Manfred Schleicher in Berlin-Charlottenburg.

Als Beispiel ihrer Wirkungsweise ist die Steuerung einer Kontaktzunge 9 dargestellt, die irgendwelche ölschalter, Ventile o. dgl. mittelbar oder unmittelbar betätigt. Sie ist der Anker eines polarisierten Relais 10, das mit der einen Klemme an den Kontakt 21 der Kontaktscheibe 4 angeschlossen ist, mit der anderen an der Fernleitung 6 liegt. Dem Kontakt 21 entspricht auf der Kontaktscheibe 2 der Kontakt 11, der mit dem Kommandoschalter 12 verbunden ist. Seine beiden Kontakte 13 und 14 führen zu dem positiven und negativen Pol einer Batterie 15, deren Nullpunkt an die Fernleitung 6 angeschlossen ist. Wird der Kommandohebel 12 an einen dieser Kontakte angelegt, so erhält, wie die Zeich nung erkennen läßt, das. polarisierte Relais 10 einen positiven oder negativen Stromstoß und legt infolgedessen ihre Kontaktzunge 9 an den ao Kontakt 16 oder den Kontakt 17. Diese beiden Kontakte sind vorgesehen, um das ausgeführte Kommando nach der Hauptstelle H zurückzumelden. Sie sind mit dem positiven und negativen Pol einer Stromquelle 18 verbunden, deren Nullpunkt ebenfalls an die Fernleitung 6 angeschlossen ist. Die Kontaktzunge 9 ist mit dem Kontakt 29 der Kontaktscheibe 4 verbunden, dem auf der Kontaktscheibe 2 der Kontakt 19 entspricht. Dieser ist über die Magnetwicklung 20 mit der Fernleitung 6 verbunden. Je nachdem, ob die Relaiszunge 9 an den Kontakt 16 oder 17 gelegt ist, erhält die Magnetwicklung 20 einen positiven oder negativen Stromstoß und verstellt dementsprechend die Signalscheibe 22. Im allgemeinen wird man die Rückmeldekontakte 16 und 17 unmittelbar an dem zu steuernden Organ anbringen.

Die Kontaktarme 1 und 3 sitzen auf Wellen 23 und 24, die über Gleitkupplungen 25 und 26 von den Elektromotoren 27 und 28 angetrieben werden. Der Gleichlauf beider Motoren ist durch empfindliche Drehzahlregler gesichert, deren Darstellung auf der Zeich-•45 nung sich erübrigt. Auf den Wellen 23 und 24 sitzen außerdem Sperrscheiben 31 und 32, deren jede vier Spermuten besitzt. Nach, jeder Viertelumdrehung fällt in eine der Sperrnuten die Sperrklinke 33 bzw. 34 ein und hält · den Kontaktarm 1 bzw. 3 fest. In der Hauptstelle H ist eine Kontakteinrichtung 30 vorgesehen, die durch ein Uhrwerk oder einen Elektromotor getrieben, in bestimmten Zeitabständen die Kontakte 35 durch das an ihrem Umfange angebrachte Kontaktstück 36 überbrückt. Über die geschlossenen Kontakte 35 wird ein Elektromagnet 37 erregt, und zwar geht der Erregerstrom vom positiven Pol der Stromquelle 15 über die Leitung 45, Kontakte 35) 36, den Elektromagneten 37 und die Leitung 46 zum Nullpunkt der Stromquelle zurück. Die Kontakte 35 sind außerdem durch eine Leitung 47 mit den vier parallel geschalteten Ruhekontakten 41, 42, 43, 44 der Kontaktscheibe 2 verbunden. Den Ruhekontakten 41 bis 44 entsprechen auf der Kontaktscheibe 4 die Ruhekontakte 51, 52, 53, 54, die ebenfalls parallel geschaltet sind und an denen die eine Klemme des Elektromagneten 57 liegt. Dessen andere Klemme ist über die Lei- 7°, tung 58 mit der Fernleitung 6 verbunden.

Sobald bei der gezeichneten. Stellung der Kontaktarme ι und 3 die Kontaktscheibe 30 Kontakt macht, kommt noch ein zweiter Stromkreis zustande, der vom positiven Pol der Batterie 15 über die Leitung 45, die Kontakte 35, 36, die Leitung 47, den Ruhekontakt 41, Kontaktarm i, Quecksilberkontakt 7, Fernleitung S, Quecksilberkontakt 8, Kontaktarm 3, Ruhekontakt 51, Elektromagnet 57, Leitung 58 und über die Fernleitung 6 zurück zum Nullpunkt der Batterie 15 verläuft. Die beiden Elektromagnete 37 und 57 werden erregt und ziehen die Sperrklinken 33 und 34 aus den Nuten der Scheiben 31 und 32 zurück, so daß beide Kontaktarme 1 und 3 gleichzeitig ihren Umlauf wieder beginnen. Nach Vollendung einer Viertelumdrehung fallen die Sperrklinken 33 und 34 in den nächsten Sperrzahn der Sperrscheiben 31 und 32 ein, und die Arme bleiben so lange in Ruhe, bis die Kontaktscheibe 30 den Anlauf strom abermals einschaltet.:

An dem Quecksilberkipper 7 ist eine. Nase 61 angebracht. Sobald sie durch den Arm 62 hochgehoben wird, unterbricht der Quecksilberkipper 7 seinen Kontakt. Der Arm 62 wird von einem Uhrwerk 63 bewegt, das von einer Feder 64 angetrieben wird. Diese ist mit ihrem freien Ende an der Sperrklinke 33 befestigt. Wenn diese Sperrklinke, wie gezeichnet, in der Sperrlage steht, ist die Feder 64 gespannt, und das Uhrwerk 63 läuft. Sobald aber die Sperrklinke ausgehoben wird, wird die Feder 64 entspannt, und der Arm 62 sinkt in die Ausgangslage zurück, die durch den Anschlag 65 bestimmt ist. Die Laufzeit des Uhrwerks 63 ist etwas größer bemessen als die Ruhezeit der Kontaktarme 1 und 3. Ehe daher der Arm 62 Zeit gehabt hat, den Arm 61 zu erreichen und damit den Quecksilberkontakt 7 zu unterbrechen, schließt im normalen Betriebe die Kontaktscheibe 30 die Kontakte 35, so daß der Magnet 37 die Sperrklinke 33 aushebt und damit die Feder 64 entspannt. Das Uhrwerk 63 kehrt damit in seine Ausgangslage zurück. Wenn aber infolge irgendeiner Störung der Kontaktarm 1 nicht rechtzeitig anläuft, sei es, daß der Motor 27 versagt oder die Sperrklinke 33 festsitzt oder daß die Einrichtung· aus irgendwelchen anderen Gründen nicht in Ordnung ist, so vollendet der Arm 62 seinen Weg und unter-

bricht durch die Ouecksilberkoritakte 7 die Fernleitung 5. Infolgedessen können keine Kommandos, also auch keine falschen Kommandos übermittelt werden. Der bedienende Beamte bringt den Quecksilberkipper 7 erst dann wieder in seine normale Lage, wenn die Störung beseitigt ist.

Eine entsprechende Einrichtung ist zweckmäßigerweise in der Nebenstelle N angeordnet. Gegen den Arm 71 des Quecksilberkippers 8 stößt der Arm 72, sobald das Uhrwerk

73 abgelaufen ist. Es wird durch eine Feder

74 aufgezogen, an der die Sperrklinke 34 angreift.

Die Kommandoübertragung und Rückmeldung wird also auch dann unterbrochen, wenn die Sperrklinke 34 in der Nebenstelle nicht ausgehoben wird. Ein derartiges Versagen der Sperrklinke braucht nicht immer eine Folge einer mechanischen Störung zu sein, sondern tritt auch dann ein, wenn die Fernleitungen 5, 6 an irgendeiner Stelle unterbrochen oder kurzgeschlossen sind. Besonders gefährlich sind Leitungsstörungen, die die Erregung des Elektromagneten 57 nur vorübergehend verhindern. Der Kontaktarm bleibt dann womöglich nur um eine Vierteldrehung zurück und würde nach Beseitigung der zufälligen Leitungsstörung wieder mit anlaufen, aber nicht mehr im Gleichlauf mit dem Kontaktarm I. Ein derartiges Außertrittfallen könnte die unangenehmsten Folgen zeitigen, und auch gegen derartige Störungen sichert die Erfindung, weil die Fernleitung 5 vor dem Wiederanlauf des zurückgebliebenen Kontaktarmes in derjenigen Station unterbrochen wird, in welcher der Kontaktarm zurückgeblieben ist.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel ist in Abb. 2 dargestellt. Es unterscheidet sich von dem nach Abb. 1 lediglich dadurch, daß nicht die Anhaltezeit, sondern die Laufzeit der Kontaktarme überwacht wird. Die Feder 64' zum Antrieb des Zeitwerkes 63 greift an einer Verlängerung der Sperrklinke 33' an, die auf der anderen Seite ihres Drehpunktes liegt. Infolgedessen wird die Feder 64' beim Ausheben der Sperrklinke gespannt. Das Zeitwerk 63 beginnt also in dem Augenblick zu laufen, in dem der Kontaktarm 1 seine Bewegung beginnt, und wird durch Entspannung der Feder 64' wieder in die Anfangslage zurückgeführt, sobald die einfallende Sperrklinke 33' den Kontaktarm wieder anhält.

Obwohl die Einrichtung nur für den Kontaktarm der Nebenstelle dargestellt ist, wird sie zweckmäßigerweise auch in der Hauptstelle vorgesehen. Sie tritt in Tätigkeit, sobald ein Kontaktarm die nächste Anhaltestelle mit Verspätung erreicht, und setzt durch Unterbrechen der Fernleitung 5, ebenso wie bei dem vorher beschriebenen Ausführungsbeispiel, die ganze Einrichtung außer Tätigkeit.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel zeigt Abb. 3. Auf die Welle 23 des Kontaktarmes 1 ist ein Daumenrad 80 aufgekeilt, an dessen Umfang vier Daumen 81 vorgesehen sind. Die Daumen arbeiten mit dem Schieber 82 zusammen, an dessen Ende die Nase 83 angebracht ist, die von einem der Daumen 81 erfaßt wird. Der Schieber 82 hängt an einer Kette 84, die über das Zeitwerk 63 läuft und an ihrem anderen Ende an der Feder 85 angreift. Solange der Schieber 82 frei ist, treibt die gespannte Feder 85 das Zeitwerk 63 an, wobei sie den Schieber 82 hebt. Sobald der Kontaktarm eine Vierteldrehung vollendet, erfaßt einer der Daumen die Nase 83 des Schiebers 82, hält ihn in der gezeichneten Lage fest, falls der Kontaktarm 1 stillsteht, und nimmt ihn beim Weiterlaufen eine Strecke weit nach unten mit. Dadurch wird die Feder 85 von neuem gespannt, so daß das Zeitwerk 63 wieder zu laufen beginnt. Nur wenn der Kontaktarm 1 nicht rechtzeitig die Vierteldrehung vollendet, kann das Zeitwerk 63 ablaufen und den Kontakt des Quecksilberkippers 7 und damit die-Fernleitung 5 unterbrechen. Die Überwachung arbeitet aber unabhängig davon, ob die Kontaktarme periodisch angehalten werden oder dauernd laufen.

Ferner ist ein weiteres Ausführungsbeispiel in Abb. 4 dargestellt. Der letzte Kontakt 86 der Kontaktreihe 2 ist mit der Fernleitung 6 über einen Elektromagneten 87 und eine Batterie 94 verbunden. Dessen Anker 88 ist bestrebt, unter dem Einfluß seines Gewichtes nach unten zu sinken. Die Bewegung wird aber durch das Zeitwerk 89 gehemmt, so daß der Anker seine untere Endlage erst nach Ablauf einer bestimmten Zeitdauer erreicht. In dieser Endlage stößt ein Anschlag 90 gegen den Ausschalter 91 in der Fernleitung 5, der infolgedessen geöffnet wird. Außerdem schließt in der unteren Endlage des Ankers 88 ein an ihm befestigtes Kontaktstück 92 die Kontakte 93, die in einem Alarmstromkreise liegen. Der letzte Kontakt 96 der Kontaktscheibe 4 ist ebenfalls mit der Fernleitung 6 verbunden. Das Zeitwerk 89 ist so eingestellt, daß seine Ablaufzeit etwas größer ist als die Umlauf zeit der Kontaktarme 1 und 3. Wenn beide Kontaktarme 1 und 3 ihre Kontakte 86 und 96 rechtzeitig erreichen, geht ein Stromstoß von der Stromquelle 94 durch den Elektromagneten 87, der den Anker 88 wieder in seine obere Endlage zieht, kurz bevor er seine untere Endlage erreicht hat. Sobald aber nur einer der beiden Kontaktarme 1 und 3 seinen Kontakt nicht rechtzeitig erreicht, kommt der Erregungsstrom für den Magneten 87 nicht zustande, und der Anker 88 sinkt in seine un-

terste Lage, unterbricht dadurch die Fernleitung 5 und schließt die Kontakte 93 für den Alarmstromkreis.

Auch diese Einrichtung eignet sich sowohl für Kontaktarme, die ohne Unterbrechung umlaufen, als auch für solche, die einmal oder öfter während ihres Umlaufes angehalten werden. In diesem Falle überwacht das Zeitwerk die Summe der Laufzeit und der Anhaltezeit.

In die Leitung, die vom Kontakt 86 zur Fernleitung 6 führt, ist in Abb. 4 noch ein Meßgerät 97 eingeschaltet, das jedesmal den Stromstoß anzeigt, der in dem Augenblick entsteht, in dem die Kontaktarme 1 und 3 die Kontakte 86 und 96 berühren. Der Ausschlag zeigt den ordnungsgemäßen Lauf der Arme an. Es empfiehlt sich, ein ballastisches Meßgerät zu benutzen, dessen Ausschlag nicht nur von der Stärke, sondern auch von der Dauer des hindurchgehenden Stromes abhängig ist. Es kann nämlich vorkommen, daß die beiden Kontaktarme 1 und 3 ihre Kontakte 86 und 96 nicht gleichzeitig erreichen, obwohl der nacheilende Arm seinen Kontakt gerade noch rechtzeitig berührt, ehe der voreilende seinen Kontakt verlassen hat. Der Stromstoß kann dann noch ausreichen, um den Elektromagneten 87 zu betätigen. Das Meßgerät macht aber durch seinen geringeren Ausschlag schon darauf aufmerksam, daß der Gleichlauf der Arme zu wünschen übrigläßt. Die Beobachtungen des Meßgerätes ermöglichen sogar ein Urteil, ob die Ungleichförmigkeit im Laufe der Zeit zu- oder abnimmt.

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Fernbetätigungseinrichtung mit umlaufenden Kontaktarmen zur Betätigung beweglicher Organe, wie Ölschalter u. dgl., in einer Nebenstelle von einer Hauptstelle aus, dadurch gekennzeichnet, daß die Laufzeit oder die Ruhezeit der Kontaktarme (1, 3) oder die Summe beider Zeiten durch ein unabhängiges Zeitmeßwerk in der Weise überwacht wird, daß bei unzulässigen Abweichungen dieser Zeiten die Einrichtung außer Tätigkeit gesetzt wird.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Zeitwerk (63), welches nach seinem Ablauf die Einrichtung außer Tätigkeit setzen würde, durch den umlaufenden Kontaktarm (1) bzw. einen mit ihm festverbundenen Teil (80) jedesmal kurz vor seinem Ablauf wieder in die Anfangslage zurückgebracht wird (Abb. 3).

3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das ständig laufende Zeitwerk (89), welches nach seinem Ablauf die Einrichtung außer Tätigkeit setzen würde, jedesmal vor seinem Ablauf durch einen Stromstoß, der durch den von den Kontaktarmen (i, 3) herbeigeführten gleichzeitigen Kontaktschluß an zwei einander entsprechenden Kontakten (86, 96) entsteht, wieder in die Ausgangsstellung zurückgeführt wird (Abb. 4).

4. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Zeitwerk (63), welches nach seinem Ablauf die Einrichtung außer Tätigkeit setzen würde, im Augenblick des Bewegungsbeginnes des Kontaktarmes (1) in Gang gesetzt, aber vor seinem Ablauf durch das Anhalten des Kontaktarmes (1) am Weiterlauf verhindert wird (Abb. 2).

5. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Zeitwerk (63), welches nach seinem Ablauf die Einrichtung außer Tätigkeit setzen würde, im Augenblick des Anhaltens des Kontaktarmes (1) in Gang gesetzt, aber vor seinem Ablauf durch den Bewegungsbeginn des Kontaktarmes (1) am Weiterlauf verhindert wird (Abb. 1).

6. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Bewegungen der Sperrklinke (33) das Zeitwerk (63) aufgezogen und wieder entspannt wird.

7. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Zeitwerk am Schluß seiner Ablaufzeit die Fernbetätigungseinrichtung durch Unterbrechung der Fernleitung (5) zwischen Haupt- und Nebenstelle außer Tätigkeit setzt.

8. Einrichtung nach Anspruch 3, da- too durch gekennzeichnet, daß der Stromstoß infolge der gleichzeitigen Berührung bestimmter einander entsprechender Kontakte (86, 96) durch die Kontaktarme (1, 3) ein Meßgerät (97) beeinflußt, dessen Ausschlag nicht nur von der Stärke, sondern auch von der Dauer des Stromes abhängig ist.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen