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Anordnung zur Übertragung von Signal- öder Steuervorgängen mit Hilfe
von Wechselströmen Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zur Übertragung
von Signal- oder Steuervorgängen mit Hilfe von Wechselstvömen und mit stromrichtungsempfindlichen
Relais im Empfänger, die in Abhängigkeit von der Stromrichtung des empfangenen Stromes
verschiedene Anzeige- oder Steuervorgänge bestimmen. Es ist eine Anordnung dieser
Art bekannt, bei der den zur Betätigung von mehreren ferngesteuerten Organen dienenden
Relais elektrische Ventile vorgeschaltet sind, so daß die einzelnen Relais entweder
nur auf die einen oder nur auf die anderen Halbwellen des übermittelten- Wechselstromes
ansprechen können. Bei dieser Einrichtung wird jedoch der von einem Wechselstromsender
gelieferte Wechselstrom durch Gleichrichter in einen pulsierenden Strom umgewandelt,
bevor er in die Leitung geschickt wird. Diese Steuerungsart ist deshalb nicht verwendbar,
wenn die Übertragung über Transformatoren oder Kapazitäten enthaltende Kreise erfolgen
muß. Beispielsweise werden Transformatoren oder Übertrager üblicherweise bei der
Telephonie in den Leitungen vorgesehen, um entweder bestimmte Teile des Kreises
von den Speisestellen zu trennen oder den Gleichstrom von den Belastungsspulen enthaltenden
Teilen fernzuhalten oder schließlich auch zwecks Herstellung von Phantomkreisen.
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Durch dieErfindungwird eineÜbertragung auch auf solchen Kreisen ermöglicht;
indem der Steuerstrom in Form eines Wechselstromimpulses in die Leitung geschickt
und empfangen wird; wobei das auf die Stromrichtung der ersten Halbwelle des vom
Sender zum Empfänger übertragenen Wechselstromes ansprechende stromrichtungsempfindliche
Relais den Empfänger derart umschaltet, daß auch die der ersten Halbwelle folgenden
Halbwellen des Wechselstromes den durch die erste Halbwelle bestimmten Signal- oder
Steuervorgang eingeschaltet halten.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung werden an Hand der Figuren beschrieben.
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Fig. z zeigt das Schaltbild einer Anordnung zur Fernsteuerung oder
Fernmeldung,
bei der in dem gesteuerten Empfänger ein polarisiertes
Relais und zwei Hilfssteuerrelais vorgesehen sind.
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Fig.2 zeigt das Schaltbild eines gesteuerten Empfängers, der zwei
parallel zum Steuerkreis liegende Empfangskreise besitzt.
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Fig. 3 zeigt das Schaltbild eines Empfängers mit zwei gittergesteuerten
Gasentiadungsröhren.
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Fig. q. zeigt eine Senderschaltung, bei der für die Aussendung des
Steuerimpulses der gleichgerichtete Strom der zwei Wechsel des Wechselstromsenders
benutzt wird.
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Fig: 5 gibt die Schaltung einer Anordnung zur Fernsteuerung oder Fernmeldung
wieder, bei der in dem Steuergerät eine Anordnung mit Sendeorganen für Wechselströme
vorgesehen ist, mit deren Hilfe entweder Impulse von bestimmter Dauer oder gerichtete
Impulse gesendet werden können, während in dem gesteuerten Gerät ein Wechselstromreläis
und ein mit den Hilfssteüerrelais vereinigtes Zeitrelais verwendet ist.
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Die in Fig. i dargestellte Steueranordnung besteht auf der Senderseite
aus einem Wechselstromerzeuger 5, zwei Vorrichtungen 6 und 7, die den Strom nur
in einer Richtung durchlassen, z: B. zwei Gleichrichter und zwei Unterbrecher 14
und 15. Die zwei Gleichrichter 6 und 7 sind so angeordnet, daß der Strom, der durch
einen von ihnen fließen kann, die umgekehrte Richtung besitzt wie der Strom, der
durch den anderen fließen kann.
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Im Empfänger ist ein polarisiertes Relais 9 mit einem Anker io vorgesehen,
der sich, solange das Relais nicht erregt ist, in der gezeichneten Lage befindet,
und zwei Hilfsrelais 13 und 14.
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Der Transformator T kann entweder im Sender oder im Empfänger angeordnet
sein.
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Die Wirkungsweise der Anordnung ist die folgende: Wenn einer der Unterbrecher
14 oder 15 geschlossen ist, bewirkt das Vorhandensein des einen der Gleichrichter
6 oder 7, daß in der' Primärwicklung des Transformators T nur die positive oder
negative Halbwelle des Wechselstromes des Generators 5 fließen kann. Am Ausgang
des Transformators 5 entstehen Stromwechsel, deren erste ' Halbwelle entstehen denselben
Sinn haben wird. Daraus folgt, daß der Anker io des polarisierten Relais in einem
durch die erste Halbwelle des ersten Stromwechsels bestimmten Sinne angezogen wird.
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Wenn also der Umschalter 15 geschlossen wurde, wird der Anker
io z. B. nach links angezogen; während er in diesem Fälle nach rechts angezogen
wird, wenn der Schalter 14 geschlossen- wurde. Um die Wirkungsweise der Anordnung
im einzelnen zu erklären, sei angenommen, daß der Schalter 15 geschlossen wurde
und der Gleichrichter 7 nur die positiven Halbwellen des durch 5 erzeugten Wechselstromes
durchläßt. Wie oben erläutert wurde, wird über die Steuerleitungen des Empfängers
eine Folge von Stromwechseln empfangen werden deren erste Halbperiode des ersten
Stromwechsels positiv sein wird. Wie vorausgesetzt wurde, wird der Anker io nach
links angezogen, und er wird mit dem ihm zugeordneten Arbeitskontakt i i den folgenden
Erregungskreis des Relais 13 herstellen: Erde, Anker io, Kontakt i i, Feder 141
und dessen Ruhekontakt; untere Wicklung von 13 und Batterie. Das Relais 13 zieht
an und trennt durch seinen Anker 131 an seinem Ruhekontakt den Erregungskreis des
Relais 14. Das Relais 14 kann daher nicht anziehen, wenn unter der Wirkung der negativen
Halbwelle des ersten Stromwechsels und der folgenden der Anker i o nach rechts angezogen
wird.
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Das Relais 13 schließt durch seinen Anker 132 seine obere Wicklung;
so daß dieses Relais 'beim Loslassen verzögert und dadurch verhindert wird, daß
es zurückfällt, während der Anker i i von der einen zu der anderen Arbeitsstellung
übergeht. Das Relais 13 schließt durch seinen Anker 133: und seinen Arbeitskontakt
den Melde- oder Steuerkreis des gesteuerten Empfängers: Wie ersichtlich, wird also
während der ganzen Zeit, wo der Schalter 15 geschlossen bleibt, das: Relais 13 sich
in der Anzugsstellung halten, während das Relais 14 in der Ruhe verbleibt. Demselben
Vorgang nach würde während der ganzen Zeit, wo der Schalter 14 geschlossen bleibt,
der Schalter 15 aber offen, das Relais 14 sich in Anzugsstellung halten und das
Relais 13 im Ruhezustand verbleiben.
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Bei der in Fig. 2 gezeigten Schaltung des im Ruhezustand befindlichen
Empfängers sind zu dem Steuerkreis zwei Kreise parallel geschaltet, die einen Gleichrichter
in Reihe mit einem Relais enthalten. Der Richtungssinn der Gleichrichter 18 und
r9 ist so; daß die von ihnen durchgelassenen Ströme entgegengesetzte Richtung haben.
Es sei, wie im vorigen Falle, angenommen, daß der Schalter 15 des gesteuerten Empfängers,
der im übrigen mit dem nach Fig. i übereinstimmt, geschlossen wurde. Die erste Halbwelle
des ersten empfangenen Stromwechsels, die positiv ist, wird den Gleichrichter i9
durchfließen und die Erregung des Relais 16 durch seine obere Wicklung bewirken.
Das Relais 16 zieht an, trennt durch seinen Anker 161 den Erregungskteis des Relais
17 und legt diesen Kreis an seine untere Wicklung, deren Sinn so
ist,
daß, wenn sie voneinem Strom durchflossen ist, der dem die obere Wicklung durchfließenden
Strom entgegengesetzt ist, sie einen Fluß in demselben Sinne erzeugt. Das Relais
16 bleibt deshalb unter der Wirkung der empfangenen Stromwechsel während der ganzen
Zeit angezogen, wo der Schalter i 5 geschlossen bleibt, währsend das Relais 17 nicht
anziehen kann,. In entsprechender Weise würde, wenn der Schalter 14 geschlossen
würde, das Relais 17 anziehen und das Relais 16 in Ruhe bleiben.
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Im folgenden wird an Hand der Fig. 3 die Wirkungsweise einer Anordnung
beschrieben, bei der im Empfänger zwei gittergesteuerte Gasentladungsröhren vorgesehen
sind. Wie in der Fig. 3 dargestellt, ist mit dem Kathodenkreis ein für beide gittergesteuerten
Gasentladungsröhren gemeinsamer Widerstand 22 verbunden. Die Größe der Vörspannung
der gittergesteuerten Gasentladungsröhren ist so gewählt, daß, je nachdem ob die
erste Halbwelle des ersten Stromwechsels positiv oder negativ ist, die an das Gitter
gelegte Spannung einen Wert erreicht, der die Zündung der einen der gittergesteuerten
Gasentladungsröhren bewirkt.
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Es sei angenommen, daß der erste empfangene Wechsel die Zündung der
gittergesteuerten Gasentladungsröhre 21 hervorgerufen habe. Es wird noch bemerkt,
daß nach dem Empfang des ersten Wechsels das von dem Gleichrichter 26 gespeiste'
Relais 25 anzieht und sich während der ganzen Zeit der andauernden Signalisierung
hält. Sobald die gittergesteuerte Gasentladungsröhre 21 leitend wird, wird ein Erregerstrom
das Relais 23 durchfließen, nachdem sein Kurzschließungskreis durch den Anker 253
des Relais 25 beim Anzug geöffnet wurde. Das Relais 23 stellt durch seinen Anker
232 einen Entladungskreis für den Kondensator 29 her, der sich entlädt, nachdem
in der gittergesteuerten Gasentladungsröhre 21 der Stromfluß hergestellt ist. Die
Belegungen des Kondensators 29 nehmen die in der Figur angegebenen Werte an.
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Der in der gittergesteuerten Gasentladungsröhre fließende Kathoden-Anoden-Strom
ruft ferner mit Hilfe des Widerstandes 22 eine Änderung der Größe der Vorspannung
an der Kathode jeder der beiden gittergesteuerten Gasentladungsröhren hervor. Die
so an die Kathoden gelegte neue Spannung hat zur Folge, daß der Betrieb der gittergesteuerten
Gasentladungsröhre 20. verhindert wird, «renn die Halbwelle, die imstande wäre,
den Betrieb zu bewirken, an sein Gitter gelangt. Am Ende des Empfangs des Zuges
von Steuerwechseln läßt das Relais 25 los,. wobei es durch seinen Anker 252 den
folgenden Kreis des Kondensators 29 schließt: Positive Belegung des Kondensators,
Anker 232 und sein Arbeitskontakt, Anker 252 und sein Ruhekontakt, Widerstand 22,
Kathode 2r, Anode 2 i, negative Belegung des Kondensators. Das Potential des Kondensators
29 wird plötzlich an die Zuführungen der gittergesteuerten Gasentladungsröhre 21
gelegt, wo-.bei die Polarität so ist, daß die Entladung während einer sehr kurzen
Zeit unterbrochen wird, die jedoch ausreicht, um das Erlöschen der gittergesteuerten
Gasentladungsröhre zu bewirken. Nach dem Erlöschen der gittergesteuerten Gasentladungsröhre
läßt das Relais 23 los. Der Empfänger ist. dann zur Aufnahme eines heuen Steuervorganges
bereit.
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In Fig. 4. ist eine Senderschaltung wiedergegeben, die es ermöglicht,
die beiden durch den Gleichrichter 30 gleichgerichteten Wechsel des von dem
Generator 5 ausgesendeten Stromes zu verwenden. Wenn die beiden Unterbrecher 33
und 3,4 oder 3 i und 32 geschlossen sind, erhält man in der Primärwicklung des Transformators
einen gewellten Strom, dessen Polarität in dem einen oder in dem anderen Falle entgegengesetzt
sein wird. An den Klemmen der Sekundärwicklung des Transformators entsteht daher
ein Wechselstrom, dessen erste Halbwelle eine durch die Betätigung der Steuerunterbrecher
bestimmte Polarität hat und daher zur Steuerung der verschiedenen, oben beschriebenen
Anordnungen benutzt werden kann.
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Im folgenden wird die Wirkungsweise der Anordnung nach Fig. 5 beschrieben.
Bei dieser Anordnung ist in den Kreis jedes Steuerrelais 2 und 3 ein Gleichrichter
8 und 9* gelegt. Weiter oben ist beschrieben, wie man durch diese Anordnung erreichen
kann; daß i je nach dem Sinn der ersten Halbwelle des ersten Wechsels das eine oder
das ändere Relais anzieht. In Reihe mit dem Kreis der Relais 2 und 3 ist das Wechselstromrelais
q. geschaltet. Ein Zeitrelais i wird erregt, wenn i das Relais d. seinen Anker anzieht.
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Die Wirkungsweise dieser Empfangseinrichtung wird jetzt im einzelnen
erläutert. Dabei sei angenommen, daß die Dauer des empfangenen Impulses so ist,
daß das Relais i nicht Zeit hat, um seinen Anker zu betätigen. Beim Empfang des
Impulses zieht das Relais q. seinen Anker an, öffnet seinen Ruhekontakt und ruft
auf der Leitung 2o einen Signal- oder Steuervorgang hervor. Durch seinen Anker 41
und seinen Arbeitskontakt schließt das Relais 4. den Kreis des Relais i, das, wie
oben erwähnt, seinen Anker nicht anziehen wird. Der Stromimpuls bewirkt andererseits
das Anziehen des einen der Relais 2 oder 3, z.. B. des Relais 2. Obwohl dieses Relais
seinen -Anker anzieht und durch
seinen Anker 22 den Steuerarbeitskontakt
schließt, wird, da der Steuerkreis durch den Anker i i des Relais i geöffnet ist,
der Steuervorgang nicht ausgeführt.
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Wie ersichtlich, ist es so möglich, in die Leitung 20 eine Reihe von
Impulsen zugeben, ohne däß die mit den Leitungen 18 und, 19
verbundenen
Kreise beeinflußt werden.
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Es sei jetzt vorausgesetzt, daß der empfangene Stromimpuls eine Dauer
hat, die dafür ausreicht, daß das Relais i seinen Anker betätigt. Wenn das Relais
4 anzieht; stellt es: den Kreis des Relais i her, das nach einem bestimmten Zeitraum
seinen Anker i i betätigt: Der Steuerkreis z. B. des Relais 2 wird jetzt wie folgt
hergestellt: Erde, Anker 41 und sein Arbeitskontakt, Anker i i und sein Arbeitskontakt,
Anker 22 und sein Arbeits kontakt, Steuerleitung 18. Es ist also möglich, die durch
das Anziehen des Relais 4 erzielte Steuerung mit der Steuerung des einen oder anderen
der Relais 2 und 3 zu verbinden. An den Wicklungen der Relais 2 und 3 können zur
Verbesserung ihres Betriebes Kondensatoren io und ii angeordnet werden.
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Im folgenden wird die Sendeanordnung B beschrieben, mit der verschiedene
Steuerungen durchgeführt werden können.- Drei Steuerrelais 5, 6 und 7 können durch
Betätigung eines der Unterbrecher 4 i5 oder 16 zum Anzug gebracht- werden. Wenn
man den Unterbrecher 16 schließt, zieht das Relais 7 an und legt durch seine Anker
71 und 72 die beiden Leitungen .an den Wechselstromerzeuger 13. Ein umlaufender
Unterbrechen 23 öder eine andere geeignete Vorrichtung begrenzt die Anzugszeit des
Relais 7 in der Weise, daß die Sendedauer des Wechselstromimpulses kleiner ist als
die Ansprechzeit des Relais i. In diesem Falle wird nur das Relais 4 des Empfängers
betätigt.
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Wenn man einen der Unterbrecher 14 oder 15 betätigt, werden, je nachdem
ob das eine öder das andere der Relais 5 und 6 anzieht, in die Primärwicklung des
Transformators positive oder negative (oder umgekehrt) Halbwellen gesendet, und
dadurch wird,, wie oben beschrieben, der Sinn der ersten Halbwelle des ersten im
Empfänger A aufgenommenen Wechsels und der Betrieb des einen oder des anderen der
Relais 2 und 3 bestimmt.
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Selbstverständlich sind die beschriebenen Anordnungen nur Ausführungsbeispiele
der Erfindung, die den Erfindungsgedanken nicht beschränken. Insbesondere könnte
man als Sender eine beliebige Anordnung benutzen, mit der man einen bestimmten Sinn
der ersten im Empfänger aufgenommenen Halbwelle erreichen kann. Ferner könnte man
mehrere an dieselbe Leitung angeschlossene und bei verschiedenen Frequenzen arbeitende
Empfangsanordnungen vorsehen, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.