DE69212C

DE69212C - Electrostatic relay

Info

Publication number: DE69212C
Application number: DENDAT69212D
Authority: DE
Original assignee: Dr. J. TUMA, Assistent an der K. K. Universität in Wien VIII., Lenaugasse 14, und Dr. E. VON MOTE-SICZKY in Wien, Burgring 7
Anticipated expiration: 1912-03-08

Description

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

Elektrostatisches Relais.Electrostatic relay.

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung, welche zwecks Sicherung von Eisenbahnzügen gegen Zusammenstöfse auf dem Zuge selbst angebracht und durch längs der Bahnstrecke angeordnete geeignete Leitungsanlagen in Thätigkeit gesetzt wird, oder als Relais bei Telegraphenapparaten Verwendung finden kann.The invention relates to a device which is used for the purpose of securing railway trains Mounted against collisions on the train itself and through along the railway line arranged suitable line systems is put into operation, or as a relay in telegraph apparatus Can be used.

Dieses elektrostatische Relais, dessen Wirkung auf der Anziehung zweier verschieden geladener Metallplatten beruht, ist in beiliegender Zeichnung dargestellt, und zwar zeigenThis electrostatic relay, its effect on the attraction of two differently charged Metal plates is based, is shown in the accompanying drawing, namely show

Fig. ι, 2 und 3 Längsschnitt, Draufsicht und Querschnitt eines auf Eisenbahnzügen zu Signalisirungszwecken angebrachten Relais, undFig. Ι, 2 and 3 longitudinal section, plan view and cross section of a on railroad trains for signaling purposes attached relay, and

Fig. 4 bis 8 Sonderansichten einzelner Theile desselben, während4 to 8 special views of individual parts of the same, while

Fig. 9 ein derartiges Relais für Telegraphenapparate darstellt.9 shows such a relay for telegraph apparatus represents.

Die Fig. 10 veranschaulicht in schematischer Darstellung die Schaltungsweise der längs der Bahnstrecke angeordneten elektrischen Leitungen, durch welche dieses Relais in Thätigkeit gesetzt wird, wenn es zwecks Sicherung des Eisenbahnzuges auf diesem angebracht wird.Fig. 10 illustrates in a schematic representation the circuitry of the along the Railway line arranged electrical lines through which this relay is in action is set when it is attached to the railroad train to secure it.

Wie ersichtlich, besteht das in Fig. 1 bis 3 dargestellte Relais aus einer weiten Glasrohre A, die an ihren beiden Enden durch abnehmbare Hülsen BB¹ geschlossen ist, durch welche die Stangen C C¹ hindurchgesteckt sind.As can be seen, the relay shown in Fig. 1 to 3 consists of a wide glass tube A, which is closed at both ends by removable sleeves BB ¹ through which the rods C C ^{1 are} inserted.

Diese Stangen sind an ihrer oberen Seite eben abgehobelt, so dafs sie durch die quer durch die Ansätze der Hülsen B B¹ hindurchgesteckten Stifte α α¹ an der Drehung verhindert werden können.These rods are planed on their upper side so that they can be prevented from rotating by the pins α α ¹ inserted transversely through the shoulders of the sleeves BB ^1.

Die Stange C trägt ein parallelepipedisches Ebonitstück D, welches an seiner vorderen Fläche eine Nuth eingeschnitten hat, in welche zwei lange Metallplatten b b eingelegt sind, zwischen welchen die schneidenartig aus der Nuth vorstehende Metallplatte c eingeschoben ist. Die ersteren sind mit einer Isolirschicht überzogen (beispielsweise eine mit Specksteinpulver bestaubte Gummischicht oder Papier), welche die Eigenschaft hat, dafs an derselben Blattgold nicht haften bleibt. Die Schneide der Metallplatte c ist blank, und dadurch, dafs letztere durch das Ebonitstück D hindurchgeht und mit dem Metallstreifen d in Verbindung steht, mit der Stange c in leitende Verbindung gebracht, während die beiden Metallplatten b b durch die Schrauben b¹ b¹ und den dünnen Kupferdraht f mit der durch die Glasrohre hindurchtretenden Klemmschraube g in Verbindung stehen.The rod C carries a parallelepipedal piece of ebonite D, which has a groove cut on its front surface into which two long metal plates bb are inserted, between which the metal plate c protruding like a cutting edge is inserted. The former are covered with an insulating layer (for example a layer of rubber or paper dusted with soapstone powder), which has the property that gold leaf does not adhere to the same. The cutting edge of the metal plate c is bare, and because the latter passes through the ebonite piece D and is in contact with the metal strip d, it is brought into conductive connection with the rod c , while the two metal plates bb are connected by the screws b ¹ b ¹ and the thin copper wire f are connected to the clamping screw g passing through the glass tubes.

An der oberen Seite der Glasrohre A ist ein bogenförmiges Metallstück E befestigt, das mit der Klemmschraube e versehen ist und einen Schlitz besitzt, in welchen ein Klotz F eingeschoben werden kann, in dem ein sehr dünnes Metallplättchen G (Blattgold) festgeklemmt ist. Dieses letztere wird durch zwei an dem Klotz im Scharnier drehbare Deckplatten h h¹ geschützt, welche beim Einstecken in den Schlitz des bogenförmigen Metallstückes E mittelst seitlich vorstehender Zapfen ti¹ in entsprechend gekrümmten Schlitzen jj¹ dieses Metallstückes E derart geführt werden, dafs sie sich ganz geöffnet haben, wenn derOn the upper side of the glass tubes A an arched metal piece E is attached, which is provided with the clamping screw e and has a slot into which a block F can be inserted, in which a very thin metal plate G (gold leaf) is clamped. This latter is protected by two cover plates hh ¹ which can be rotated on the block in the hinge, which when inserted into the slot of the arcuate metal piece E by means of laterally protruding pins ti ¹ in correspondingly curved slots jj ^{1 of} this metal piece E are guided in such a way that they open completely have if the

Klotz F in den Schlitz eingeschoben ist und auf diese Weise das dünne Metallplättchen freigeben, dagegen beim Herausziehen des Klotzes sich allmälig schliefsen, so dafs das Metallplättchen G durch dieselben geschützt ist.Block F is inserted into the slot and in this way expose the thin metal plate, but gradually close when the block is pulled out, so that the metal plate G is protected by the same.

Zum Feststellen des Klotzes nach dem Einschieben in den Schlitz dient die Schraube k. The screw k is used to fix the block after it has been pushed into the slot.

Die an der Stange C¹ angebrachte Platte H dient zum Schutz des Metallplättchen G, λνεηη das Relais aufser Gebrauch ist. Mit der Hülse B ist ferner noch eine Klemmschraube / leitend verbunden, welche ebenso wie die Klemmschraube e zur Schaltung des Relais sammt den Signalapparaten in den Stromkreis einer Batterie dient, welcher aufserdem durch eine mit der Lokomotive verbundene Erdleitung abgeleitet ist, während die Klemmschraube g mit an der Lokomotive angebrachten isolirten Metallspitzen, Drähten oder cylindrischen Platten, verbunden wird.The plate H attached to the rod C ¹ serves to protect the metal plate G, λνεηη the relay is in use. With the sleeve B , a clamping screw / is also conductively connected, which, like the clamping screw e, is used to switch the relay together with the signaling devices in the circuit of a battery, which is also derived from an earth line connected to the locomotive, while the clamping screw g with insulated metal spikes, wires or cylindrical plates attached to the locomotive.

Treten nun in den neben dem Geleise gespannten Leitungen Ladungen auf, wie dies später beschrieben werden soll, so wirken sie durch Influenz auf die auf der Lokomotive isolirt angebrachten Platten, Spitzen oder Drähte. Die abgestofsenen Elektricitätsmengen gelangen in die Metallplatten b b des Relais, wodurch das dünne Plättchen G angezogen wird und indem es zwei Längsfalten bildet und sich in die Nuth des Ebonitstückes D hineinlegt, die blanke Schneide der Platte c berührt. Hierdurch wird der Stromkreis für den •Signalapparat geschlossen.If charges now appear in the lines stretched next to the track, as will be described later, they act through influence on the plates, points, or wires that are insulated on the locomotive. The repulsed amounts of electricity get into the metal plates bb of the relay, whereby the thin plate G is attracted and, as it forms two longitudinal folds and lies in the groove of the ebonite piece D, it touches the bare edge of plate c . This closes the circuit for the signaling apparatus.

Um das Plättchen G, welches nun dauernd festhaftet, wieder zu lösen, wird die Stange C entweder langsam zurückgezogen oder die gegenüber befindliche Platte H geladen, wodurch das Plättchen gelöst wird, sobald keine Influenzelektricität mehr wirksam ist.In order to loosen the plate G, which is now permanently stuck, the rod C is either withdrawn slowly or the plate H opposite is loaded, whereby the plate is loosened as soon as the influenza electricity is no longer effective.

Die Metallplatten b und c können mehrfach hinter einander oder parallel zur Längenrichtung des Ebonitstückes D angebracht werden.The metal plates b and c can be attached several times one behind the other or parallel to the length direction of the ebonite piece D.

Die vorstehend beschriebene Einrichtung dieses elektrostatischen Relais macht dasselbe von jeder durch den fahrenden Eisenbahnzug hervorgebrachten Erschütterung unabhängig, so dafs dasselbe hierdurch nicht nachtheilig beeinflufst werden kann.The above-described arrangement of this electrostatic relay does the same thing regardless of any vibration caused by the moving train, so that the same cannot thereby be adversely affected.

Soll das Relais für Telegraphenapparate verwendet werden, so kann, da es alsdann an einem ruhigen Ort aufgestellt wird, seine Einrichtung wesentlich vereinfacht werden. Ein solches Relais ist in Fig. 9 dargestellt und besteht aus zwei Platten K und L, von welchen die eine fest ist und die andere durch ein zu einem Parallelogramm verbundenes, durch Gegengewichte mm¹ ausgewuchtetes Hebelpaar MM¹ getragen wird. Die Hebel sind mit Schneiden in den Punkten η η¹ drehbar.If the relay is to be used for telegraph equipment, since it is then set up in a quiet place, its installation can be considerably simplified. Such a relay is shown in FIG. 9 and consists of two plates K and L, one of which is fixed and the other is supported by a pair of levers MM ¹ which are connected to form a parallelogram and are balanced by counterweights mm ^1. The levers can be rotated with cutting edges at points η η ^1.

Doch kann statt dieser Anordnung auch die bei Federwaagen übliche Einrichtung angewendet werden.Instead of this arrangement, however, the device customary for spring balances can also be used will.

Die Platte K ist mit der Stromleitung und die Platte L mit der Erde durch die Lager oder durch eine Spirale 0 aus sehr feinem weichen Kupferdraht verbunden. Werden der Platte K Ladungen zugeführt, so wird die Platte L angezogen und es kann durch entsprechend angebrachte Stromschlufsstücke irgend ein anderer Strom geschlossen werden. Hören die Ladungen auf, so wird die Platte L losgelassen. Diese Anordnung kann mannigfach abgeändert werden, beispielsweise kann dieses Relais selbst als Schreibapparat ausgeführt werden. In Verbindung mit Telegraphenapparaten wird behufs Abgabe von Zeichen der primäre Strom am Stromumwandler mittelst' eines Schlüssels geschlossen und geöffnet, während der secundäre hochgespannte Strom in der Empfangsstelle das beschriebene Relais in Bewegung setzt.The plate K is connected to the power line and the plate L to the earth by the bearings or by a spiral 0 made of very fine, soft copper wire. If charges are supplied to the plate K , the plate L is attracted and any other current can be closed by means of appropriately attached electrical connection pieces. When the charges cease, the plate L is released. This arrangement can be modified in many ways, for example this relay itself can be designed as a writing apparatus. In connection with telegraph apparatus, the primary current at the current converter is closed and opened by means of a key, while the secondary high-tension current in the receiving station sets the relay described in motion.

Um mit dem auf dem Eisenbahnzug aufgestellten Relais Signale geben zu können, wird durch in passend gewählten Stellen angeordnete Wechselstrommaschinen für die ganze oder einen grofsen Theil der Bahnstrecke ein hochgespannter Strom erzeugt, der in einer Leitung längs der Bahn fortgeleitet wird und zur Speisung kleiner Stromumwandler dient, durch welche die Spannung weiter (auf 10000 bis 15000 Volt) erhöht wird.In order to be able to give signals with the relay set up on the train, is made by alternating current machines arranged in appropriately chosen places for the whole or a large part of the railway line produces a high-voltage current which in one Line is carried along the track and serves to feed small current transformers, through which the voltage is further increased (to 10,000 to 15,000 volts).

Diese Stromumwandler sind mit isolirten Drahtstücken verbunden, deren Länge sich nach derjenigen der zu blockirenden Abschnitte richtet, und welche infolge ihrer statischen Ladungen durch Influenz auf die früher erwähnten, an dem Zug isolirt angebrachten halbcylindrischen Bleche, Spitzen oder Drähte einwirken, die ihrerseits mit dem beschriebenen Relais verbunden sind. Durch letzteres wird der Strom einer Ortsbatterie geschlossen und dadurch eine in denselben eingeschaltete Signalvorrichtung in Thätigkeit gesetzt.These current transformers are connected with insulated pieces of wire, the length of which increases that of the sections to be blocked, and which as a result of their static Charges due to the influence of those previously mentioned and attached to the train in an isolated manner semi-cylindrical sheets, tips or wires interact with the described Relays are connected. The latter closes the electricity of a local battery and thereby activated a signaling device switched on in the same.

Fig. 10 der Zeichnung veranschaulicht in schematischer Weise eine derartige Einrichtung.Fig. 10 of the drawing schematically illustrates such a device.

R ist die längs des Geleises P angeordnete Leitung, welche von einem hochgespannten Strom durchflossen wird. Dieser Strom dient zur Speisung kleiner Stromumwandler Q, welche einen grofsen inneren Widerstand haben dürfen und die Spannung auf 10000 bis 15000 Volt erhöhen. Der eine Pol der secundären Bewickelung dieser Stromumwandler ist mit. der Erde verbunden, während der andere mit längs der Bahn gespannten Drahtstücken S, die von der Erde und unter einander gut isolirt sind, in Verbindung gebracht werden kann. Diese Drahtstücke 5 sind möglichst nahe dem Zuge R is the line arranged along the track P , through which a high-tension current flows. This current is used to feed small current transformers Q, which may have a large internal resistance and increase the voltage to 10,000 to 15,000 volts. One pole of the secondary winding of this current transformer is with. connected to the earth, while the other can be connected to pieces of wire S stretched along the path, well insulated from the earth and from one another. These pieces of wire 5 are as close as possible to the train

geführt und wirken infolge ihrer statischen Ladungen auf die am Zuge angebrachten isolirten Bleche, Drähte oder Spitzen, welche mit dem Relais verbunden sind.guided and, as a result of their static charges, act on the isolated ones attached to the train Sheets, wires or tips that are connected to the relay.

Da es sich hierbei nur um statische Ladungen von verhältnifsmäfsig kleiner Capacität handelt und aufserdem nur Stromverluste in den Leitungen auftreten, so können kleine Wechselstrommaschinen und dünne Zuleitungen angewendet werden. Um ferner zu verhüten, dafs die frei gespannten Drahtstücke 5 bei zufälliger Berührung dem menschlichen Körper gefährlich werden, wird vortheilhaft vor demselben noch ein grofser Widerstand einge- ■ schaltet, der für den Fall, dafs ein solcher Draht in leitende Verbindung mit der Erde treten sollte, auch zu grofse Stromverluste hintanhält.Since these are only static charges of relatively small capacity and only current losses occur in the lines, small AC machines and thin leads are used. To further prevent that the freely tensioned pieces of wire 5 touch the human body in the event of accidental contact become dangerous, a great resistance is advantageously introduced in front of it which switches in the event that such a wire comes into conductive contact with the earth should also prevent excessive current losses.

Die Stromumschalter T, durch welche die Drahtstücke S eingeschaltet werden, können selbstthätig durch den vorbeifahrenden Zug in Thätigkeit gesetzt werden.The current switch T, by which the pieces of wire S are switched on, can be set into action automatically by the passing train.

Damit nicht aus der Luft stammende Elektricitätsmengen den Apparat zur Unrechten Zeit in Thätigkeit setzen, werden die genannten, den Influenzwirkungen ausgesetzten Platten, Spitzen oder Drähte noch durch einen Widerstand von entsprechend hoch gewählter Selbstinduction mit der Erde verbunden.So that amounts of electricity not coming from the air put the apparatus into action at the wrong time, the above-mentioned plates exposed to the effects of influence become Tips or wires still through a resistance of appropriately selected self-induction connected to the earth.

Claims

Patent Claims:

ι. An electrostatic relay that closes the circuit of a local battery is that two oppositely arranged and electricity-conducting plates, boards or the like Bodies are brought into contact with each other as soon as one of them is electrostatic is loaded.

2. The execution of the under i. The electrostatic relay mentioned above is arranged in such a way that a thin metal sheet G and an ebonite piece D, which can be adjusted relative to the same and which supports the insulated metal plates bb and the non -insulated metal plate c , are arranged in a housing, the plates bb being connected with metal tips, wires or cylindrical plates , while the plate G is connected to the circuit of the battery used to operate the signaling apparatus.

3. The design of the electrostatic relay mentioned under 1. in such a way that the metal plate K connected to the power line is fixed and the metal plate L connected to earth can be adjusted relative to the former by the lever connection MM ^1.

1 sheet of drawings.