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Elektrische Schaltungsanordnung, insbesondere für Aufzüge o. dgl.
Die Erfindung betrifft eine elektrische Schaltungsanordnung, die insbesondere für
Steuerungs- und Überwachungsstromkreise bei Aufzügen o. dgl. anwendbar ist. Zweck
der Erfindung ist es, die Sicherheit solcher Anlagen zu erhöhen, so daß auch Isolationsfehler
keine schädlichen Folgen nach sich ziehen.
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Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung mit zumindest
einem Steuer- oder überwachungsstromkreis, der durch einen Transformator gespeist
wird und eine Schaltvorrichtung (Ein- und Ausschalter o.. dgl:) sowie mit dieser
hintereinandergeschaltete Sicherheitsschalter aufweist. Die Erfindung besteht nun
darin, daß die beiden den Stromkreis in zwei einander gleiche Hälften aufteilenden
mittleren Punkte der Sekundärwicklung des Transformators und der Wicklung der Schaltvorrichtung
geerdet sind.
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Die Vorteile der Erfindung, insbesondere gegenüber einer Schaltungsanordnung,
beider nur eine Erdung, beispielsweise am mittleren Punkt der Sekundärwicklung des
Transformators, vorgesehen ist, und die Wirksamkeit des Erfindungsgegenstandes seien
an Hand der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele beschrieben.
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In Abb. r ist ein Überwachungsstromkreis für einen Aufzug dargestellt,
der Unterbrechungsstellen i, a, 3, 4. an den Türen jedes Stockwerkes, eine Unterbrechungsstelle
5 an der -Tür der Kabine und eine Spule des Schalters der Motorspeisung aufweist.
Dieser Stromkreis erhält seine Energie von einem Transformator 7. Erfindungsgemäß
sind nun die Mittelpunkte sowohl der Sekundärwicklung des Transformators als auch
der Wicklung 6 des Schalters geerdet, so daß eine leitende Verbindung zwischen den
Mittelpunkten der beiden Wicklungengeschaffen ist, durch die aber infolge der vorausgesetzten
Symmetrie des Stromkreises bezüglich der Erfindungspunkte in normalem Betrieb keinerlei
Strom fließt.
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Zur Darstellung der Wirkungsweise der. Schaltung sei nun angenommen,
daß infolge eines Isolationsfehlers bei 8a eine unbeabsichtigte Erdung entstanden
sei. Ist diese Erdung eine vollkommene, so wird offenbar die eine Hälfte des Transformators
7 kurzgeschlossen und ebenso die eine Wicklungshälfte der Schalterwicklung 6 außer
Betrieb gesetzt, so daß eine -ungenügende Spannung an den Polen der Spule des Trennschalters
herrscht und der Motor ausgeschaltet wird. Der Aufzug bleibt somit stehen, und jede
Unfallgefahr ist vermieden. Der Aufzug kann seine normalen Funktionen nicht wieder
aufnehmen, solange die Ursachen des Anhaltens
nicht beseitigt sind,
d: h. *solange der Fehler nicht behoben ist. Wäre nur eine der .beider Erdungsstellen,
beispielsweise nur bei 7a, vor-.;; gesehen, so' hätte derselbe Vorgang z`t>äi=",
auch einen Kurzschluß der einen Hälfte tut'; Transformatorwicklung zur Folge, dagege_
bliebe die ganze Schalterwicklung 6 v0rJ1 Strom durchflossen.
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Besonders vorteilhaft wirkt sich die erfindungsgemäße Schalteinrichtung
aber aus, wenn der Schluß bei 8a kein vollkommener Erdschluß ist, sondern nur einen
Nebenschluß darstellt. In diesem Falle wäre beirr Vorsehen nur einer Erdungsstelle
keinerlei Änderung im Betriebszustande des Stromkreises merkbar, da die Spule 6
offenbar vollkommen eingeschaltet bleibt und auch die eine Wicklungshälfte der Wicklung
7, wenn auch nur in verringertem Maße, wirksam ist, nicht aber ganz ausfällt. Bei
der erfindungsgemäßen Schaltung wird aber durch das Eintreten eines auch kleinen
Nebenschlusses die Symmetrie des Stromkreises gestört, also augenblicklich ein Erdstrom
zwischen den Erdungsstellen 6a und 7ä fließen. Diesen Erdungsstrom kann man, beispielsweise
durch Einschalten von Meßapparaten, Spulen u. dgl., zur Anzeige bringen oder sogar
zur Betätigung eines Relais verwenden, das also den Motor gegebenenfalls bereits
bei kleinen Isolationsfehlern, die nichtsdestoweniger schon zu schweren Betriebsunfällen
Anlaß geben können, zum Stillstand bringt. Der Ort des Isolationsfehlers kann, leicht
aus -der Feststellung der Spannung in den verschiedenen Teilen des Stromkreises
ermittelt werden, sei es durch eingeschaltete 'Schmelzsicherungen, Meßinstrumente
o: dgl., am einfachsten aber dadurch, indem man beachtet, daß die zufällige Erdung
auf der Seite des Spulenteils des Trennschalters stattfindet, -die sich abkühlt,
-da kein Strom mehr durch sie fließt.
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In Abb. 2 ist ein -Steuerstromkreis mit-einer Unterbrechung an einer
Tür i' und -einem Steuerschalter 5' dargestellt, bei dem der Trennschalter als doppelpoliger
'Schalter ausgebildet ist, dessen Pole unter der Wirkung zweier Spulen 6' und 6"
stehen. Vorausgesetzt, daß die Spulen 6' und 6" in üblicher Weise gleichmäßig ausgebildet
sind, wird die Erdung 6a des Unterbrechers zwischen die beiden Spulen gelegt, wie
dies in Abb. 2 dargestellt ist.
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Bei einer derartigen Ausbildung des Unterbrechers ist die Anwendung
des Erfindungsgedankens- besonders vorteilhaft. Wenn nur eine Erdungsstelle vorhanden
wäre und beispielsweise ein` teilweiser Er dschluß entsteht, der eilten Spannungsabfall
um ein Viertel an den beiden ä-üßeren Klemmen der Spulen 6' und 6" -hervorruft,
so würde ein solcher Spannungsabfall in dem genannten Fall noch nicht die Wirkung
haben, daß die Spulen ihren .Kern nicht mehr anziehen. Wenn dagegen die Ohaltungsanordnung
gemäß der Erfindung
| @ekt,wendet wird, so hat der gleiche unv oll- |
al@.@i@mene Erdschluß die Wirkung, daß sich 'äri den I-?,lemmen einer der beiden
Spulen 6' oder 6" eine Spannungsänderung um die Hälfte einstellt. Bei einem solchen
Absinken ,der Spannung tritt aber ohne weiteres eine Ausschaltung ein, vorausgesetzt,
daß die Spulen 6' und 6" derart ausgebildet sind, daß sie den Ausschaltvorgang hervorrufen,
sobald ihre Spannung um die Hälfte absinkt. Bei Anwendung des Erfindungsgedankens
in der in Fig.2 dargestellten Ausführungsform wird also bei einem nur teilweisen
Erdschluß nicht nur ein Erdstrom zum Fließen gebracht, sondern auch ohne Anwendung
weiterer Hilfsmittel eine Abschaltung erzielt.
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Die Erfindung ist in gleicher Weise anwendbar, ob nun überwachungs-
und Steuerstromkreis getrennt ausgeführt und mit getrennter Speisung versehen sind
oder ob beide zu einem einzigen Stromkreis vereinigt sind.
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Die Symmetrie im Aufbau der Stromkreise ist, da es sich um Selbstinduktionen
und Ohmsche Widerstände handelt, stets verhältnismäßig leicht zu erreichen.
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Wenn es sich darum handelt, sehr umfangreiche Vorrichtungen zu bewegen
(z. B. Aufzüge für eine große Personenzahl, Lastenaufzüge usw.), so ist es vorteilhaft,
um nicht einen zu großen Transformator zu verwenden, ein Relais für die Speisung
des Motorstromkreises hilfsweise zwischenzuschalten. Es ist ohne weiteres ersichtlich,
daß in älinlichen Fällen die Erfindung ebensogut anwendbar ist, und zwar in jeder
geeigneten Weise.; insbesondere, wenn mindestens zwei Unterbrechungsapparate in
Serie geschaltet sind, legt man die Verbindungsstellen zwischen den beiden Apparaten
an Erde und erhält dann einen Strom von sehr geringer Intensität.
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Ersichtlich ist die Erfindung sinngemäß auch dann anwendbar, wenn
die Speisung des oder der Stromkreise nicht über eine Transformatorwicklung erfolgt,
sondern in beliebiger anderer Weise, sofern man nur bei einer anderen Stromquelle
einen mittleren Punkt bestimmen und an Erde legen kann, der zusammen mit der Erdung
der Wicklung des Schalters 6 zwei symmetrische Hälften des Stromkreises schafft.
So kann beispielsweise von einer Batterie das mittlere Element oder bei einem Kommutator,
dessen beide Bürsten mit zwei Ringen verbunden sind, deren Mitte an Erde gelegt
werden. Es kann sich auch beispielsweise um einen Kondensator handeln, dessen zentraler
Teil der mittlere Teil
des Dielektrikums ist, oder schließlich um
einen Stromkreis, in dem verschiedenartige Stromquellen von verschiedenen Spannungen
zusammengestellt sind: man verbindet dann mit Erde einen Punkt derart, daß die Pole
des Kondensators bzw. Generators entgegengesetzte, aber gleich große Spannungen
besitzen.
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Das Anwendungsgebiet der Erfindung ist natürlich nicht auf Aufzüge
beschränkt, vielmehr wird es vorteilhaft sein, eine derartige Schaltung stets dort
anzuwenden, wo Isolationsfehler, wie bei Aufzügen an den bewegten Kontaktteilen,
leicht auftreten und zu Unfällen und gefährlichen Betriebsstörungen Anlaß geben
können.