-
Einrichtung zur Signalgebung bzw. Fernsteuerung für mehrere Stationen
Es sind bereits Fernmelde- und Fernsteuerungseinrichtungen bekanntgeworden, bei
welchen die Übertragung mittels Hochfrequenz erfolgt. Bei diesen bekannten Einrichtungen
wird zur Fernsteuerung eine andere Trägerfrequenz verwendet als für die Fernmeldung.
Es kann also bei den bekannten Einrichtungen in jeder Verkehrsrichtung jeweils ein
Übertragungsvorgang durchgeführt werden.
-
Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Überwachung der
Wirkungsweise bei Signalanlagen bzw. Anlagen zur Fernsteuerung von Schaltern, und
zwar im besonderen bei Benützung von Trägerstrom. Beim Erfindungsgegenstand werden
aber nun nicht zwei Trägerfrequenzen benötigt und, falls eineTrägerstromübertragung
nicht stattfindet, auch nicht drei metallische Leiter zwischen der Sendestation
und der entfernten Empfangsstation benötigt. Sondern die Erfindung ermöglicht es,
für die Übertragung sämtlicher Zeichen mit einer einzigen Frequenz auszukommen.
Man kann also nach der Erfindung mit einem einzigen metallischen Leiter und Erde
als Rückleitung oder aber mit zwei metallischen Leitern auskommen, wobei diese Leiter
außerdem noch zu anderen Zwecken verwendet werden können, z. B. zur Übertragung
von elektrischen Energien mit den in Verteilungsnetzen üblichen Frequenzen und Spannungen.
Auf jeder Station wird außer dem üblichen Wähler nur ein einziger Sender und ein
einziger Empfänger benötigt, und diese sind so verriegelt, daß in der ganzen Anlage
nur ein einziger Sender in einem gegebenen Zeitpunkt für die Zeichenübertragung
wirksam werden kann. jede Vermengung verschiedenen Kommandos zugehöriger Zeichen
ist daher verhütet. Um die gleichzeitige Betätigung mehr als eines Senders zu vermeiden,
ist die Einrichtung so getroffen, daß nach allen Stationen ein hochfrequenter Sperrimpuls
ausgesandt wird, ehe die . eigentlichen Zeichenimpulse ausgesandt werden. Der Sperrimpuls
setzt die Wähler jeder Station, ausgenommen diejenigen der Sendestation, und in
weiterer Folge dcie Sperrelais dieser Station in Tätigkeit und verhütet jede Störung
von allen anderen Sendern, so daß der Sender der ursprünglich sendenden Station
in Tätigkeit ist. Für die Übertragung des Sperrimpulses und der Zeichenimpulse dient
ein und dieselbe Leitung. Die Übertragung erfolgt also in beiden Verkehrsrichtungen
über ein und dieselbe Leitung, und dabei bedingt die Zeitfolge der
Impulse
die Sperrung der Sender an den entfernten Stationen.
-
In der Zeichnung zeigt Abb. i die Einrichtung der Sendestation und
Abb. 2 die Ein-,; richtung an einer der entfernten Empfangö:"@. Stationen in schematischer
Weise. Die beide.:.' Ausrüstungen stimmen zu einem großen Teile, überein, und die
übereinstimmenden Teile sind in beiden Abbildungen übereinstimmend bezeichnet.
-
Mit i ist der Schwingungssender als Ganzesbezeichnet. Er umfaßt den
gewöhnlichen Hochfrequenzschwingungserzeuger und -verstärken. wodurch Radiozeichen
über einen Übertrager 2 der Übertragungsleitung 3 geliefert werden. Eine Sekundärklemme
des Übertragers 2 ist mit der Leitung 3 durch ein Variometer :I und einen Kopplungskondensator
5 verbunden. Die andere Sekundärklemme des Übertragers :2 kann über eine Leitung
6 und einen Kontakt 7 eines Umschaltrelais 8 geerdet «=erden.
-
Mit jedem Sender ist ein Empfänger verbunden, der als Ganzes mit .9
bezeichnet ist und einen abgestimmten Schwingungskreis io enthält. Dieser ist mit
der Leitung 3 und mit einem Paar parallel geschalteter Detektorröhren i i verbunden.
Mit dem Ausgangskreis dieser Detektorröhren ist ein Relais 12 verbunden, welches
den Stromkreis einer Steuerlampe 13 sowie die Steuerkreise des Sperrelais 14 und
eines Polwechselrelais i5 schließt. Letzteres überwacht die Tätigkeit des Wählers
16.
-
Ein Relais 17, welches durch die Feder 17' des Wählers 16 in Tätigkeit
gesetzt wird, schließt den Stromkreis einer Alarmglocke 18, wenn der Wähler das
für ihn bestimmte Zeichen erhält. Es verbindet ferner die ganze Batterie i9 mit
dem Relais 20' in solcher Weise, daß ihre unrichtige Betätigung während leichter
vorübergehender Kontaktgebung an dem Wähler verhütet wird. Ein Relais 2o wird durch
einen Kontakt des Relais 17 gesteuert und ist mit einem Selbstspeisekontakt 21 versehen,
der den Stromkreis durch das Relais -2o nach Aberregung des Relais 17 aufrechterhält.
Das Relais 2o hält auch nach Rückkehr des Wählers in seine normale Lage die Glocke
18 in Alarm, bis sie von einem Wärter abgestellt wird.
-
Die Stromquelle i9, die in diesem Falle eine Sammlerbatterie ist,
liefert den Heizstrom und den Anodenstrom für die Detektorröhren i i. Für die Lieferung
des Heiz- und Atlodenstromes für den Sender i ist dagegen ein Motorgeneratorsatz
22 vorgesehen. Dieser besteht aus einem Gleichstromerzeuger 23 und einem Einankerumformer
24', von dessen Wechselstromseite der Heizstrom den Senderröhren über einen Abwärtstransformator
25' geliefert wird, während die Anodenspannung dieser Röhren vom Gleichstromerzeuger
23 .geliefert wird.
-
-Ein Relais 2q. steuert den Anlaßvorgang ,#üx die Motorseite des Umformers.
Ein von der gegenelektromotorischen Kraft des Mo-.' tors überwachtes Relais 25 schließt
einen Anlaßwiderstand 26 kurz, wenn der Motor auf Drehzahl gekommen ist, und schließt
gleichzeitig einen Stromkreis für die Feldwicklung 27' des Stromerzeugers 23.
-
Der Empfänger 9 ist mit der Leitung 3 im Ruhezustand über die Kontakte
des Umschaltrelais 8 verbunden. Wenn dagegen die Wicklung 27 des Relais 8 erregt
wird, wird der Empfänger von der Leitung 3 abgeschaltet und der Sender i mit ihr
verbunden. Die Erregung der Wicklung 27 wird durch Schalter überwacht, die in einem
Kommandoschaltergehäuse untergebracht sind und die Impulsräder ähnlich den bekannten
Nummernscheiben in der im nachstehenden noch näher beschriebenen Art steuern. Um
vor der Kommandoaussendung durch einen Sender alle anderen in der Anlage vorhandenen
Sender für eine bestimmte Zeit zu sperren, wird die Wicklung 27 des Umschaltrelais
8 für ungefähr o,2 Sekunden erregt. Hierdurch wird der Sender augenblicklich mit
der Leitung 3 verbunden und ein Impuls von Hochfrequenz nach allen entfernten Empfängern
der Anlage ausgesandt. Das Relais 12 jeder entfernten Station steuert die Erregung
der Relais 14 und 15 dieser Stationen und verhütet dadurch die Erregung der Spule
27 an dieser Station für eine bestimmte Zeit nach Empfang eines Zeichens. Diese
Zeit beträgt gewöhnlich 4 bis 5 Sekunden.
-
Der durch das Sperrelais 14 gesteuerte Kreis enthält einen Kontakt
28. Dieser Kreis geht von der Batterie i9 durch die Leitung 29, einen Widerstand
3o, den oberen Kontakt des Relais 24, den Kontakt 28, die Wicklung des Relais 31,
den oberen Kontakt (Ruhekontakt) des Relais 32 und die Leitung 45' zurück zur Batterie.
Durch die Erregung des Relais 31 wird ein Selbsthaltekontakt 34 für dieses Relais
und ein weiterer Kontakt 35 geschlossen, durch welch letzteren das Relais 32 erregt
wird. Das Relais 32 ist mit einer Zeitverzögerung ausgerüstet und mag ungefähr 4
Sekunden benötigen, um seinen unteren Kontakt nach Verlassen des oberen Kontaktes
zu schließen. Durch das Schließen des unteren Kontaktes wird ein Stromkreis für
das Relais 36 hergestellt, welcher von der Leitung 45' über den Kontakt 34, den
unteren Kontakt des Relais 32, die Wicklungen der Relais 36 und 37 und den Kontakt
38 zur Leitung 39 führt. Einer der Kontakte 39 des Relais 36 schließt normal einen
Stromkreis
für das Relais 40 von der Leitung 45 über den Kontakt
41 des Relais 42, so daß der Kontakt 43 des Relais 40 normal geschlossen und sein
Kontakt 44 normal geöffnet ist. Das Relais 4o ist von der schleichenden Type und.:
erfordert ein Zeitintervall von beispielsweise o,2 Sekunden, um nach Aberregung
seiner Wicklung seinen Anker loszulassen.
-
Durch die Erregung des Relais 42 wird ein Stromkreis für das Relais
40 und das Anlaßrelais 24 des Motorgenerators 22 geschlossen. Das Anlaßrelais 24
schließt einen Stromkreis für das Relais 31 und dieses für das Relais 32. Nach ungefähr
4 Sekunden wird der untere Kontakt des Relais 32 geschlossen und das Relais 36 erregt,
welches den Stromkreis der Wicklung 27 des Umschaltrelais 8 schließt. Dieser Stromkreis
führt von der Leitung 45' über die Kontakte 43 und 46 zur Leitung 29. Durch die
Betätigung des Relais 8 wird ein Stromkreis für den Sender 1 geschlossen und hierdurch
ein Sperrimpuls vonRadiofrequenz allenEmpfängern der Anlage zugeführt. Da die Erregung
des Relais 36 den Kontakt 39 öffnet, wird das Relais 4o aberregt und freigegeben
und sein Kontakt 43 ungefähr o,2 Sekunden nach der Aberregung unterbrochen. Während
dieses Zeitintervalls wird der Sperrimpuls allen entfernten Empfängern zugeführt,
die entfernten Relais 14 werden erregt und die zugehörigen Kontakte 2i unterbrochen
und dadurch die zugehörigen Relais 31 freigegeben bzw. aberregt, vorausgesetzt,
daß das Relais 31 der entfernten Station in der Zwischenzeit für die Übertragung
eines Zeichens erregt worden war. Durch die Aberregung des Relais 31 wird das Relais
32 an den entfernten Stationen freigegeben und hierdurch für jede andere Station
unmöglich gemacht, während eines von der Einstellung des Relais 32 abhängenden Zeitraumes
von mindestens 4 oder 5 Sekunden ein Zeichen über die allen Stationen gemeinsame
Fernleitung 3 auszusenden.
-
Die Einrichtung der entfernten Stationen ist, wie bereits erwähnt
wurde, zum großen Teil dieselbe wie diejenige der Sendestation. Der Unterschied
besteht hauptsächlich darin, daß die handbetätigten Steuerschalter der Sendestation
durch motorbetätigte Meldeschalter ersetzt sind und daß an den entfernten Stationen
die den Relais 37, 42, 17 und 2o der Sendestation entsprechenden Relais fortgelassen
sind. Die beiden zuletzt genannten Relais können an den entfernten Stationen fortgelassen
werden, weil für diese gewöhnlich eine Alarmglocke nicht erforderlich ist, und die
Relais 37 und 42 sind fortgelassen, weil an den entfernten Stationen an einem Motorschalter
angebrachte Relais die Funktion der eben genannten Relais der Sendestation erfüllen.
-
Beim Betrieb der Einrichtung sind die Prüfschalter 45 und 46' normal
offen und die Schalter 47 und 48 normal geschlossen. Wenn nun der Wärter der Sendestation
den Schalter Nr. i beispielsweise der Unterstation K unterbrechen will, wird die
diesem Schalter entsprechende rote Lampe 49 eingeschaltet. Wenn die weiße Steuerlampe
13 nicht leuchtet bzw. flackert, werden keine Zeichen von anderen Stationen auf
der Leitung übertragen. Der Wärter dreht nun einen Hauptschalter im Uhrzeigersinn
um go° und läßt dann diesen Schalter wieder frei. Eine bei dieser Drehung aufgezogene
Feder dreht dann das Nockenrad 55 über ein Getriebe. Während seiner Drehung stellt
dieses Rad eine Verbindung zwischen den . Leitungen 5o und 51 her und schließt hierdurch
den Stromkreis für das Relais 42. Der diesen zugeordnete Kontakt 38 stellt einen
Stromkreis für das Relais 37 und für das Motoranlaßrelais 24 her. Letzteres schließt
einen Stromkreis für die Feldwicklung und für den Anker des Umformers 24'. Bei wachsender
Drehzahl des Motors tritt das Relais 25 in Tätigkeit, drückt dem Motoranker volle
Spannung auf und erregt das Feld des Stromerzeugers 23. Der Motor läuft nun mit
voller Geschwindigkeit um, und es wird den Kathoden der Senderröhren über den Transformator
25 Heizstrom geliefert.
-
Da der Stromkreis des Relais 32 geschlossen ist, wird es erregt und
schließt einen Stromkreis für das Relais 32; dieses öffnet seinen oberen und schließt
seinen unteren Kontakt. Da in der Zwischenzeit das Relais 31 seinen Selbsthaltekontakt
34 geschlossen hat, wird es durch die Öffnung des oberen Kontaktes des Relais 32
nicht beeinflußt. Nach ungefähr 4 Sekunden schließt das Relais 32 seinen unteren
Kontakt und stellt dadurch einen Stromkreis zu den Relais 36 und 37 her.
-
Wenn das Relais 36 in Tätigkeit tritt, stellt es einen Stromkreis
zu dem Umschaltrelais 8 her und öffnet gleichzeitig den Stromkreis für das Relais
40. Das Relais 8 kommt zum Ansprechen, schließt seine Kontakte, wodurch der Hochfrequenzsender
i in Tätigkeit gesetzt und der Leitung 3 Hochfrequenz zugeführt wird. Ungefähr o,2
Sekunden nach Schließung des Stromkreises für das Relais 8 wird aber dieser durch
die Bewegung des _ Kontaktes 43 des Relais 4o geöffnet, und zwar mit der angegebenen
Zeitverzögerung, da dieses Relais mit Abfallverzögerung ausgerüstet ist. Während
dieses Zeitintervalls, während welchem das Relais 8 erregt ist, wird ein Hochfrequenzimpuls
auf
die Leitung 3 gegeben. Dieser Impuls wird in allen anderen Stationen,
ausgenommen die Sendestation, aufgenommen und das Empfängerrelais 12 in jeder außenliegenden
Station für o,2 Sekunden geschlossen. Wenn die Relais 12 geschlossen werden, setzen
sie die Relais 14 in ihren Stationen in Tätigkeit und verhüten dadurch für mindestens
.4 Sekunden, daß irgendein anderer Sender in Tätigkeit gesetzt wird. Der Radiofrequenzimpuls
setzt ferner auch die Polwechselrelais 15 in den entfernten Stationen in Tätigkeit.
Diese Relais geben ihren zugehörigen Wählern je einen Impuls, da aber ein Impuls
nicht ausreicht, um einen Wähler in Tätigkeit zu setzen, bleiben die Wähler unverändert
in ihren Stellungen.
-
Nachdem das Relais 4o in der Sendestation geöffnet worden ist, wird
ein Stromkreis nach der mit dem Hauptschalter verbundenen grünen Steuerlampe 57
hergestellt und durch das Relais 37, welches gleichzeitig mit dem Relais 36 in Tätigkeit
tritt, ein Stromkreis nach der Leitung 52. Wenn das Relais 37 in Tätigkeit tritt,
wird eine mit dem Hauptschalter verbundene rote Lampe 56 ausgeschaltet. Die leuchtende
grüne Steuerlampe 57 zeigt nun dem Wärter an, daß die Anlage für die Übertragung
der Zeichen bereit ist. Er dreht nun denjenigen Steuerschalter, der dem gewünschten
Kommandovorgang zugeordnet ist. Im vorliegenden Falle würde der betreffende Steuer-
oder Kommandoschalter ein Schild mit der Aufschrift: »Schalter Nr. i der Unterstation
N öffnen« erhalten. Die beim Drehen des Schalters aufgewundene Feder dreht das mit
dem Steuerschalter verbundene Zeichenrad 58 mittels einer geeigneten Übersetzung
und schließt den Stromkreis zwischen den Leitungen 5o und 51, der erst durch entsprechende
Kontakte an dem Nockenrad des Hauptschalters geschlossen worden war. Bei der Drehung
des die Zeichenaussendung bewirkenden Nöckenrades werden die Kontakte 53 und 54
entsprechend der Zeichenfolge, für die das Nockenrad des betreffenden Kommandoschalters
eingerichtet ist, geschlossen und geöffnet. Entsprechend wird auch das Relais 8
in Tätigkeit gesetzt und Impulse von Radiofrequenz über die Leitung 3 ausgesandt.
Die Detektorröhren i i aller Empfänger der außenliegenden Stationen richten diese
Hochfrequenzimpulse gleich, und dieKontakte der zugehörigenRelais 12 öffnen und
schließen entsprechend dem empfangenen Zeichen. Das Relais 14 jeder außenliegenden
Station wird während dieser Zeit erregt und aberregt. Die Polwechselrelais 15 in
den entfernten Stationen treten gleichfalls in Tätigkeit und betätigen die zugehörigen
Wähler. Nur der eine Wähler, welcher in der Unterstation k den Schalter Nr. i steuert,
macht aber Kontakt, weil alle anderen Wähler auf eine andere Zeichenfolge eingestellt
sind. Da die Zeit zwischen den Zeichenimpulsen ge-,vöhnlich weniger als 4 Sekunden
beträgt, verhütet die intermittierende Betätigung der Relais 14 während der Zeichenübertragung
die Tätigkeit irgendeines anderen Senders außer demjenigen der Sendestation.
-
Nach Empfang des letzten Zeichenimpulses macht der Wähler an der entfernten
Station geeigneten Kontakt mit einem Hilfsrelais 59, und das letztere öffnet den
betreffenden Schalter. Nach Vollendung des Zeichens kehrt das Zeichenrad an der
Sendestation in seine normaleLagezurück und unterbricht dieVerbindung zwischen den
Leitungen 5o und 5i, wodurch das Relais 42 aberregt und der Stromkreis für das Motoranlaßrelais
24 und das Relais 25 unterbrochen wird. Die Energiezufuhr zu den Senderröhren wird
nun unterbrochen und das Relais 31 aberregt. Gleichzeitig wird durch das Zeitrelais
42 das Motoranlaßrelais 24 und die Relais 36 und 37 aberregt. Sowie die Kontakte
des Relais 37 sich öffnen, wechselt die mit dem Hauptschalter verbundene Steuerlampe
von Grün nach Rot, und der durch die Leitung 51 führende Stromkreis zu den arbeitenden
Steuerschaltern wird unterbrochen. Die Sendestation ist nun in ihrer normalen Lage.
An der auß.°nliegenden Station öffnet sich nach Vollendung des Zeichens das Relais
12, die Relais 14 und r 5 werden aherregt, und der Wähler kehrt in seine normale
Lage zurück.
-
Wenn sich das System in seiner normalen Lage befindet und ein Schalter
in einer außenliegenden Station sich öffnet, treten in letzterer folgende Vorgänge
ein, gleichgültig, ob der Schalter selbsttätig oder durch den Wärter der Unterstation
geöffnet wurde. Zunächst wird ein Hilfskontakt 6o an dem sich öffnenden Schalter
geschlossen und dadurch ein Stromkreis für ein Relais 61 zu der motorgesteuerten
Schaltvorrichtung 61' geschlossen. Dieses Relais entspricht dem Relais 42 der Sendestation,
und seine Erregung schließt einen Stromkreis für das Relais 40 und für das Motoranlaßrelais
24. Der Motorgenerator 22 der entfernten Station läuft an, kommt auf Geschwindigkeit
und liefert den Röhren des Verstärkers i Heizstrom und Anodenspannung. Durch das
Relais 24 wird das Relais 31 erregt und durch letzteres das Relais 32, welches 4
Sekunden später einen Stromkreis für das Relais 36 und für das Relais 62 der Schaltvorrichtung
61' vollendet. Das Relais 62 entspricht dem Relais 37 der Sendestation.
-
Das Relais 36 bewirkt das Schließen eines Stromkreises für das Umschaltrelais
B. Dieses
sendet einen Sperrimpuls über die Leitung 3 aus und blockiert
dadurch alle anderen Sender. Das Relais 4o wird beim Ansprechen des Relais 36 abgeschaltet,
hierdurch der Sperrimpuls beendet ünd ein Stromkreis für den Motor 63 in der Schaltvorrichtung
61' geschlossen. Der Motor 63 setzt sich in Drehung, und durch einen Kontakt 64
an den Kommutatorfedern wird der Freigabemagnet 65 in Tätigkeit gesetzt. . Hierdurch
wird das dem offenen Schalter entsprechende Zeichenrad freigegeben und es setzt
das Umschaltrelais,,8 dieser Station in Tätigkeit,. welches die Zeichenimpulse in
ähnlicher Weise aussendet wie bei der Zeichengebung von der Sendestation aus. Das
Empfangsrelais 12 wird auf allen Stationen für kurze Zeit durch den Sperrimpuls
geschlossen. Dieser Impuls betätigt alle Relais 14 in den anderen Stationen und
verhütet, daß irgendein anderer Sender sendet.
-
In der Sendestation wird die weiße Steuerlampe 13 durch die Tätigkeit
des Relais 12 abwechselnd ein- und ausgeschaltet und zeigt dem Wärter an, daß eine
außenliegende Station Zeichen -aussendet und daß sein Sender unwirksam ist. Auf
den anderen Stationen außer der Sendestation werden die Relais 12 entsprechend den
durch das Zeichenrad des Motorschalters ausgesandten Zeichen inTätigkeit gesetzt
und betätigen ihrerseits die Polwechselrelais 15, die wiederum die Wähler betätigen.
DerjenigeWähler der Sendestation, welcher demselben Zeichen wie das sendende Zeichenrad
entspricht, macht Kontakt. Der Kontakt des Wählers auf der Sendestation erregt,
wenn er hingeführt wird, das Relais 17, welches die Alarmglocke 18 ertönen läßt,
und schließt gleichzeitig einen Stromkreis für das Relais 2o. Das Relais 2o schließt
einen Haltestromkreis für seine Wicklung und hält dadurch die Alarmglocke 18 eingeschaltet,
auch nach Freigabe des Wählers. Das Relais 17 stellt gleichzeitig auch einen Stromkreis
zu dem entsprechenden Relais 2o' her, das an einen Kontakt der Kontaktbahn des Drehwählers
16 angeschlossen ist, und dieses Relais 2o' bringt die dem Schalter Nr. i der Unterstation
X entsprechende grüne Lampe 59 an der Überwachungstafel des Wärters in der
Sendestation zum Aufleuchten. Der Wärter weiß daher, daß der Schalter in der entfernten:
Station offen ist, und durch Niederdrücken des Schalters 6o' unterbricht er die
Alarmglocke 18.
-
Auf der Unterstation X wird nach Vollendung des Zeichens der Freigabemagnet
65 durch Unterbrechung eines Kontaktes 66 auf dem Zeichenrad freigegeben. Hierdurch
wird umgekehrt das Zeichenrad angehalten und das Relais 61 freigegeben, welches
dem Relais 42 der Sendestation entspricht. Das Relais 61 unterbricht den Stromkreis
zum Relais 62, das demRelais 37 derSendestation entspricht, und zum Relais 36. Gleichzeitig
wird durch dieAberregung des Relais 61 das Motoranlaßrelais 24 freigegeben. Die
Relais 31 und 32 öffnen, und die Apparatur ist wieder in ihrer normalen Lage.