DE643390C - Schaltungsanordnung zur UEbertragung von Stromstoessen ueber abgeriegelte Leitungen - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung zur Übertragung von Stromstößen über durch Übertrager abgeriegelte Leitungen.

In derartigen Anlagen können die Stromstöße durch Gleichstrom in der Form von Induktionsstromstößen oder durch Wechselstrom gegeben werden. Jede dieser Stromarten erfordert aber jeweils besondere Stromstoßempfangsrelais und dementsprechend besondere Schaltungen für Aufnahme und Weitergabe der Stromstöße. Bei induktiver Stromstoßgabe sind in der Regel polarisierte Relais, bei W-echselstromstoßgabe besondere Wechselstromrelais erforderlich, welche auf die jeweilige Frequenz des Wechselstromes elektrisch oder mechanisch abgestimmt sein müssen. Abgesehen davon, daß nicht ohne weiteres von einer Frequenz auf die andere übergegangen werden kann, hat die Wechselstromstoßgabe noch den Nachteil, daß zur Betätigung der Stromstoßempfangsrelais verhältnismäßig große Energie notwendig ist und daß das Arbeiten der Wechselstromrelais von der Kurvenform des Wechselstromes abhängig ist.

Die erfindungsgemäße Anordnung besitzt nun den allgemeinen Vorteil, in gleicher Weise für induktive GleichstromstO'ßgabe und WechselstromstO'ßgabe verwendbar zu sein. Bezüglich der Wechselstromstoßgabe hat diese Anordnung den besonderen Vorteil hoher Empfindlichkeit, so daß sie auch für Wechselströme nur geringer Energie, wie sie beispielsweise bei der Tonfrequenzwahl vorkommen, brauchbar ist; außerdem ist diese Anordnung völlig unabhängig von der Frequenz und Kurvenform der Wechselströme. Mit dem vorstehend genannten Vorteil vereinigt die Erfindung endlich noch den weiteren an sich bekannten Vorteil der sogenannten Stromstoßkorrektur. Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß ein in Brücke zur Leitung liegendes Stromstoßempfangsrelais durch den ankommenden Stromstoß unabhängig von seiner Art angereizt wird und sich unabhängig von der Länge des ankommenden Stromstoßes über eine eigene Wicklung örtlich so lange hält, bis es nach der durch ein. Hilfsrelais vermittelten Weitergäbe des Stromstoßes von dem Stromstoßübertragungsrelais durch Schwächung des Haltestromes und durch Einschaltung einer Gegenwicklung zum Abfall gebracht wird.

Die beigegebenen Figuren zeigen Ausführungsbeispiele der Erfindung.

In Fig. ι und 2 wird ein polarisiertes Relais mit sogenannter neutraler Einstellung verwendet, welches also bei normaler Schaltung seiner Wicklungen I und II, wie sie in Fig.- 4 angedeutet ist, bekanntlich seinen Kontakt durch Strom der einen Richtung nach der

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

Dipl.-Ing. Gerhard Rothert in B erlin-Siemens Stadt.

einen Seite und durch Strom der anderen Richtung nach der anderen Seite umlegt. Bei Stromunterbrechung verbleibt der Anker in der Stellung, welche der zuletzt vorhandenen Stromrichtung entsprach. In den Fig. ι und 2 sind die Wicklungen der polarisierten Relais jedoch nicht wie gewöhnlich miteinander in Reihe verbunden, sondern jede Wicklung liegt in einem besonderen Stromkreis, \vie in Fig. 6 schematisch dargestellt. Das polarisierte Relais P der Fig. 1 besitzt zwei Wicklungen, von welchen die Wicklung I auf dem einen Schenkel und die Wicklung II auf dem anderen Schenkel des U-förmigen Magneten des polarisierten Relais sich befindet, während das polarisierte Relais P in Fig. 2 drei Wicklungen besitzt, von welchen die Wicklung II auf dem einen Schenkel und die Wicklungen I und III auf dem anderen Schenkel des Magneten sitzen.

In Fig. 3 ist ein Relais gezeigt, welches in seiner Konstruktion dem polarisierten Relais der Fig. 1 und2 ähnlich ist: es besitzt jedoch keinen magnetisierten Kern. Die Anwendung dieses Relais für eine Schaltungsanordnung zum Stromstoßempfang ist in Fig. 4 dargestellt.

In Fig. ι wird durch ankommende Stromstöße, seien es Induktionsstromstöße oder Wechselstromstöße, das Relais P angereizt, dadurch, daß die Wicklung I bei entsprechender Stromrichtung ein Feld erzeugt, welches den Anker des Relais umlegt; bei Wechselstrom wird dies also je nach dem Wicklungssinn der Wicklung I bei der ersten positiven oder negativen Halbwelle, bei Induktionsströmen beim Schließen oder Öffnen des Stromstoßkreises der Fall sein. Beim Umlegen des Ankers des Relais P wird der Kontakt p geschlossen und dadurch folgender Stromkreis gebildet: Erde, Kontakt/', Wicklung des Relais /, Wicklung II des Relais P, Kontakt 1 h, Batterie, Erde. Die Wicklung II des Relais P erzeugt ein Feld, welches den umgelegten Anker in der eingenommenen Lage festhält. Dieses Feld muß so stark sein, daß es insbesondere bei Erregung der ersten Wicklung mit Wechselstrom das Wechselfeld überwiegt und das Relais in der Arbeitsstellung festhält. In dem vorstehend beschriebenen Stromkreis spricht auch das Relais / an. Das Relais / legt durch Schließen seines Kontaktes yi Erde an die abgehende α-Ader an und gibt den Stromstoß weiter. Durch Schließen des Kontaktes 8 i wird das Relais H erregt. Das Relais H öffnet seinen Kontakt 1 h und unterbricht dadurch den Kurzschluß für den im Stromkreise der Wicklung II des Relais P liegenden Widerstand Wi. Der Strom, welcher das Relais / und die Wicklung II des Relais P erregt, wird dadurch geschwächt; dies hat den Zweck, das Feld in der Wicklung II des Relais P zu schwächen. Das Relais H schließt ferner seine Kontakte 4h ,,vmd ζίι, wodurch ein örtlicher Stromkreis fyt die Wicklung I des Relais P gebildet \^ird. Die Stromrichtung muß dabei so gewählt werden, daß das in der Wicklung I nunmehr entstehende magnetische Feld dem in der Wicklung II vorhandenen Feld entgegengesetzt gerichtet ist und dieses überwiegt. Das in der Wicklung I nunmehr erzeugte Gegenfeld legt den Anker aus seiner Arbeitsstellung in die Ruhelage um. Dadurch wird am Kontakt ρ der Stromkreis für das Relais / unterbrochen. Das Relais / öffnet durch seinen Kontakt 8 j den Stromkreis für das Relais H. Das Relais// fällt ab und beendet durch öffnen seines Kontaktes 2 h die Dauer des weitergegebenen Strom-Stoßes einerseits und unterbricht andererseits durch öffnen seiner Kontakte 4 h und $h den zuletzt gebildeten Stromkreis für die Wicklung I des Relais P. Durch Schließen der Kontakte 3 h und 6 h werden die unterbrochenen Sprechadern wieder durchgeschaltet·, das Relais P kann nunmehr durch einen neuen Stromstoß angereizt werden.

In Fig. 2 ist, um während der Stromstoßgabe die Unterbrechung des über die Sprechädern verlaufenden Anreizkreises für die Wicklung I des polarisierten Relais P zu vermeiden, das Relais P mit einer dritten Wicklung versehen, welche, wie bereits erwähnt, auf dem gleichen Schenkel des U'förmigen Kernes, wie die Wicklung I, sich befindet. Das Relais P wird bei einem ankommenden Stromstofi wieder über seine Wicklung I angereizt und schließt seinen Kontakt p. Dadurch kommt folgender Stromkreis zustande: Erde, Kontakt p, Wicklung des Relais /, Wicklung II des Relais P, Kontakt 5/t, Batterie, Erde. Das in der Wicklung II erzeugte magnetische Feld hält den durch den Anreizstrom umgelegten Anker des Relais P in seiner eingenommenen Lage fest. Da in dem vorstehend beschriebenen Stromkreise auch das Relais / anspricht, welches durch Schließen seines Kontaktes 2 i Erde an die abgehende α-Ader anlegt und dadurch den Stromstoß weitergibt, wird durch Schließen des Kontaktes 1 i das Relais H erregt. Relais H unterbricht durch öffnen seines Kontaktes 5 h den Kurzschluß des Widerstandes Wi und schwächt dadurch den Strom bzw. das Magnetfeld, das in der Wicklung H des Relais P besteht. Ferner schließt das Relais H durch seinen Kontakt 4 h einen Stromkreis für die Wicklung III des Relais P. Das in der Wicklung III erzeugte Feld ist von einer derartigen Größe und Richtung, daß es dem Felde der Wicklung II entgegengesetzt

gerichtet ist und dieses überwiegt. Der Anker des Relais P wird dadurch abgestoßen und in seine Ruhelage zurückgelegt. Dabei öffnet sich der Kontakt p und unterbricht den Stromkreis für das Relais /. Das Relais / unterbricht durch öffnen seines Kontaktes ι i den Stromkreis für das Relais ff. Das Relais H beendet durch öffnen seines Kontaktes 3 h die Dauer des weitergegebenen Strom-Stoßes, ferner öffnet es seinen Kontakt 4h, wodurch das Gegenfeld in der Wicklung III des Relais P verschwindet. Die Wicklung I kann nunmehr durch einen über die beiden Sprechadern ankommenden Stromstoß von neuem angereizt werden.

In Fig. 3 ist in schematischer Weise ein Relais P dargestellt, dessen Anker durch eine Feder f in der Ruhelage gehalten wird. Es besitzt drei Wicklungen, von welchen die~ zwischen die Sprechadern geschaltete Wicklung I auf dem einen langen Schenkel des LJ-förmigen Kernes sitzt und die beiden anderen im Ortsstromkreis liegenden Wicklungen II und III auf dem kurzen Schenkel des Kernes sich befinden. Der Kern, ist nicht vormagnetisiert. Diese Anordnung hat den Vorteil, daß das Ansprechen des Relais P über seine Wicklung I nicht mehr wie bei den in Fig. ι und 2 verwendeten polarisierten Relais von der Richtung des ankommenden Stromes abhängig ist, wodurch unter Umständen, wenn z. B. bei Wechselstromstoßgabe als erste Halbwelle gerade die der unwirksamen Polarität ankommt, eine gewisse Ansprechverzögerung bedingt war. Die Wirkungsweise dieses Relais als Stromstoßempfangsrelais sei an Hand der Fig. 4 im folgenden beschrieben:

Trifft ein Stromstoß, z. B. ein Wechsel-Stromstoß, auf das Rfelais P, so wird das Relais sofort über seine Wicklung I erregt, gleichgültig, ob nun zuerst eine positive oder negative Halbwelle ankommt. In dem längeren Schenkel wird ein Feld erzeugt, welches den Anker anzieht; dabei wird Kontakt/» geschlossen und folgender Stromkreis gebildet: Erde, Kontakt p, Wicklung des Relais /, Wicklung II .des Relais P, Kontakt 5/1, Batterie, Erde. In der Wicklung II des Relais P entsteht bei diesem StromfLuß ein Feld, welches den Anker über den kürzeren Schenkel des Relais angezogen hält. In dem vorstehend beschriebenen Stromkreise spricht auch das Relais / an. Relais / legt durch Schließen seines Kontaktes 21 Erde an die abgehende α-Ader zur Weitergabe des Stromstoßes. Durch Schließen des Kontaktes 34 wird das Relais H erregt. Das Relais H unterbricht durch öffnen des Kontaktes S h den Kurzschluß des Widerstandes. Wi, wodurch der Strom bzw. das Feld in¹ der Wicklung II des Relais P geschwächt wird. Durch Schließen des Kontaktes 4h wird folgender Stromkreis für die Wicklung III des Relais P geschlossen: Erde, Kontakte p, 4J1, Wicklung III des Relais P, Batterie, Erde. Die auf dem gleichen Schenkel wie die Wicklung II des Relais P befindliche-Wicklung III bildet nunmehr ein Feld aus, welches dem Felde der Wicklung II gleich und entgegengesetzt ist, die Felder heben sich also auf. Da der über die Verbindungsleitung und die Übertragerwicklungen eintreffende Stromstoß in der Zwischenzeit beendet wurde, so legt die Feder f nunmehr den Anker aus der Arbeitslage wieder in die Ruhelage um. Dabei öffnet sich der Kontakt p, das Relais / und das Relais H fällt ab; durch Öffnen des Kontaktes 1 h wird die Dauer des weitergegebenen Stromstoßes beendet. Durch Öffnen des Kontaktes p wurden außerdem die Stromkreise für die Wicklungen II und III des Relais P unterbrochen. Das Relais P kann nunmehr über seine Wicklung I durch einen neuen Stromstoß wieder angereizt werden.

Es sei noch erwähnt, daß bei Betrieb mit mehreren Frequenzen, beispielsweise zur Kennzeichnung- einer bestimmten Verkehrsrichtung oder einer bestimmten Betriebsart, wobei am ankommenden Ende der Verbindungsleitung für jede Frequenz ein besonderes Stromstoßempfangsrelais nötig ist, ein voneinander unabhängiges Arbeiten der polarisierten Relais in bekannter Weise durch Anordnung von Sperrkreisen oder Filterkreisen erreicht werden kann. In den Fig. 7 und 8 sind derartige Anordnungen angedeutet. In Fig. 7 sei ein Betrieb mit zwei Frequenzen angenommen. Vor jeder der zwischen den Adern der Verbindungsleitung liegenden Wicklung der polarisierten Relais P₁ bzw. P ₂ sind Sperrkreise S₁ bzw. S₂ geschaltet, von welchen jeder auf die Resonanzfrequenz abgestimmt ist, mit welcher das andere Relais arbeiten soll.

In Fig. 8 werden bei Betrieb mit mehreren Frequenzen vor jede Anreizwicklung der polarisierten Relais P₁, P₂, P₃ Filter P₁, F₂, F₃ gelegt, welche jeweils auf die Frequenz abgestimmt sind, mit der das Relais arbeiten soll, no

Claims (8)

1. Patentansprüche:

   ι . Schaltungsanordnung zur Übertragung von Stromstößen über abgeriegelte Leitungen, bei welcher gleichzeitig eine Berichtigung der Länge der zu übertragenden Stromstöße erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß ein in Brücke zur Leitung liegendes Stromstoßempfangsrelais (P) durch den ankommenden Stromstoß unabhängig von seiner Art angereizt wird und

   sich unabhängig von der Länge des ankommenden Stromstoßes über eine eigene Wicklung örtlich so lange hält, bis es nach der durch ein Hilfsrelais (7) vermittelten Weitergabe des Stromstoßes von dem Stromstoßübertragungsrelais (H) durch Schwächung des Haltestromes und durch Einschaltung einer Gegenwicklung (PI, Fig. ι; PIII, Fig. 2 und Fig. 4) zum Abfall gebracht wird.
2. 2. Schaltungsanordnung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß als Stromstoßempfangsrelais (P) ein polarisiertes Relais dient, dessen Wicklungen in getrennten Stromkreisen liegen, derart, daß die zwischen den Sprechadern liegende Wicklung (I), durch den ankommenden Stromstoß angereizt, den Anker des Relais umlegt und dadurch einen örtlichen Stromkreis für eine zweite Wicklung des Relais (II) schließt, welche den Anker des Relais in der Arbeitslage festhält(Fig. 1,2).
3. 3. Schaltungsanordnung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß als Stromstoßempfangsrelais (P) ein unpolarisiertes Relais mit drei Wicklungen dient (Fig. 4), von welchen die. zwischen den Adern der Verbindungsleitung liegende Wicklung (I), durch den ankommenden Stromstoß angereizt, den Anker des Relais entgegen einer Federkraft (/) umlegt und dadurch einen örtlichen Stromkreis für eine zweite Wicklung (II) bildet, deren Feld den Anker in der eingenommenen Lage festhält.
4. 4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß in dem örtlichen Stromkreis für die zweite Wicklung (II) des Stromstoßempfangsrelais (P) ein Hilfsrelais (7) erregt wird, welches zur Weitergabe des Stromstoßes und zur Erregung eines Übertragungsrelais (H) dient, welches die Dauer des weiterzugebenden Stromstoßes bestimmt und den Abfall des Stromstoßempfangsrelais (P) herbeiführt.
5. 5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das den Abfall des Stromstoßempfangsrelais herbeiführende Ubertragungsrelais (H) durch Einschaltung eines Widerstandes (Wi) den Strom in der örtlich erregten zweiten Wicklung (II) schwächt.
6. 6. Schaltungsanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Übertragungsrelais (H) die Verbindungsleitung unterbricht und einen örtlichen Stromkreis für die zwischen den Sprechadern liegende Anreizwicklung (I) des Stromstoßempfangsrelais (P) bildet, so daß das in dieser Wicklung erzeugte Feld entgegengesetzt und stärker ist als das in der zweiten Wicklung (II) erzeugte Feld (Fig. i).
7. 7. Schaltungsanordnung nach An-Spruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das den Abfall des Stromstoßempfangsrelais (P) herbeiführende Relais (H) durch Einschaltung eines Widerstandes (Wt) den Strom in der örtlich erregten Wicklung schwächt und einen örtlichen Stromkreis für eine dritte Wicklung (III) des Stromstoßempfangsrelais (P) schließt, welche ein entgegengesetztes und gleiches (Fig. 4) oder stärkeres (Fig. 2) Feld als das in der zweiten Wicklung (II) bestehende Feld erzeugt.
8. 8. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei Betrieb mit mehreren Frequenzen den polarisierten Relais (P₁, P₂ Fig. 7, P₁ bis P_s Fig. 8) Sperrkreise (S₁, S₂ Fig. 7) oder Filterkreise (P₁ bis P₃ Fig. 8) vorgeschaltet sind.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen