DE728586C - Verfahren zur Fernsteuerung ueber Starkstromnetze - Google Patents

Description

• Verfahren zur Fernsteuerung über Starkstromnetze Es ist ein Verfahren zur Fernsteuerung durch einem Starkstromnetz überlagerte tonfrequente Steuerströme bekannt, bei dem die eine von zwei Gruppen der fernzusteuernden Apparate, die Massenapparate, mit Einzelimpulsen verschiedener Frequenz, die andere Gruppe, die Einzelapparate, mit Impulsen verschiedener Anzahl und Dauer, aber von jeweils gleicher Frequenz gesteuert wird. Bei diesem Fernsteuerverfahren ist das Unterscheidungsmittel für die einzelnen Kommandos vor allem die Frequenz, denn es werden die Massenapparate mit Einzelimpulsen verschiedener Frequenz gespeist. Bei den Einzelapparaten dagegen wird zwar mit Impulsen verschiedener Anzahl und Dauer, aber von jeweils gleicher Frequenz gearbeitet, jedoch muß sich diese Frequenz notwendig von denjenigen Frequenzen unterscheiden, die zur Steuerung der Massenapparate benötigt werden. Dieses Verfahren ist nicht anwendbar, wenn lediglich die Impulse bzw. eine bestimmte Folge von Impulsen das Unterscheidende zwischen den einzelnen Schaltbefehlen ist. Dies gilt vor allem dann, wenn die Aussendung von Kommandos impulsmäßig entweder durch kurzzeitigeAbsenkung derNetzspannung oder mittels einer getasteten, überlagerten Tonfrequenz erfolgt. Da das Übertragungsmittel in diesen beiden Fällen nicht geändert werden kann, müssen die Unterschiede zwischen den einzelnen Kommandos allein in den Impulsen bzw. Impulsfolgen zum Ausdruck gebracht werden.
• Die Erfindung betrifft ebenfalls ein Verfahren zur Fernsteuerung über Starkstromnetze und hat zur Voraussetzung, daß die Kommandos mittels kurzzeitiger Absenkung der Netzspannung oder mittels einer getasteten, üb.eYlagerten Tonfrequenz gegeben werden, wobei gleichartige Empfangseinrichtungen zu Gruppen zusammengefaßt sind, die Kommandos verschiedener Impulszahl oder -dauet erhalten.
• Das Verfahren arbeitet erfindungsgemäß so, daß diejenigen Empfangsrelais, die zur Auslösung einfacher Schaltvorgänge, insbesondere zweier sich .ausschließender Schaltvorgänge liegen, aus Impulszahlen bestehende Kommandos erhalten und die zur Auslösung von anderen, insbesondere mehr als zwei Schaltvorgängen dienenden Relais Kommandos mit Zeitauswahl erhalten, wobei jedem Kommando der ersten Art eine bestimmte Zahl von Impulsen zugeordnet ist und der Zeitabstand zwischen zwei Impulsen eines Impulszahlkommandoskleiner ist als der kleinste vorkommende Zeitabstand zwischen zwei Impulsen eines Zeitwahlkommandos.
• Das Impulszahlverfahren hat gegenüber dem Zeitwahlverfahren den großen Vorteil, daß es kein Zeitlaufwerk (Synchronmotor oder mechanisches Uhrwerk) benötigt. Infolgedessen kann man bei ihm die Empfangsrelais relativ klein und billig ausführen. Andererseits hat es den Nachteil, daß man zur Unterscheidung sehr vieler Kommandos voneinander eine relativ große Impulszahl benötigt und damit eine große Häufigkeit der Eingriffe in das Netz in Kauf nehmen muß.
• Demgegenüber hat das Zeitwahlverfahren den Vorteil, daß man zur Unterscheidung beliebig vieler Kommandos und zur Sicherstellung mit einer Mindestzahl von Impulsen und demgemäß von Eingriffen in den Netzbetrieb auskommt. Es hat aber den Nachteil, daß es ein Zeitlaufwerk benötigt und demgegenüber relativ umfangreiche und teuere Relais zur Folge hat.
• Es erscheint demnach zweckmäßig, bei Fernsteuerung mittels Spannungsabsenkung beide Auswahlmöglichkeiten gleichzeitig zu verwenden, und zwar derart, daß nur diejenigen Relais, welche besonders klein oder billig sein müssen, mit einer Kennzeichnung durch Impulszahlen ausgerüstet werden und diejenigen, für welche ein höherer Aufwand tragbar erscheint, mit einer Zeitauswahl.
• Relais der ersten Art sind insbesondere Tarifrelais und Personenrufrelais, welche die zu benachrichtigende Person dauernd mit sich führen und an eine beliebige Steckdose anschließen kann. Relais dieser Art bieten den Vorteil, daß eine Person, die aus bestimmten Gründen jederzeit erreichbar sein muß, ihre Freizügigkeit nicht einbüßt, sondern ihr Rufrelais an jedem Aufenthaltsort an einer dort vorhandenen Steckdose anschließen und benachrichtigt werden kann. Hierzu ist es insbesondere im Gegensatz zum Telepbon nicht erforderlich, daß der sendenden Stelle der augenblickliche Aufenthaltsort der zu be nachrichtigenden Person bekannt ist.
• Relais der zweiten Art sind Straßenlampenrelais, Treppenhausrelais, Luftschutzrelais us1,v.
• Relaiskonstruktionen mit Zeitauswahl sind bekannt. Im folgenden werden Relaiskonstruktionen mit Impulszahlauswahl beschrieben, welche den Vorteil großer Einfachheit, Billigkeit und geringen Raumbedarfs haben.
• Im einfachsten Fall sieht das Impulsschema wie in Abb. i aus. Der Abstand zwischen zwei Impulsen beträgt 0,5 Sekunden, was durch eine besondere Tastschalterkonstruktion erreicht werden kann. Bei dieser kann man nämlich die Tastungen in Abständen von bis zu o,3 Sekunden aufeinanderfolgen lassen. Die Dauer der Tastung beträgt 1,5 bis 3 Perioden (3o bis 6o m(Sek.).
• Bei den Relais mit Zeitauswahl beträgt der kleinstmögliche Impulsabstand i Sekunde. Urn demnach die für Impulszahlrelais bestimmten Kommandos von den für Impulszeitrelais bestimmten unterscheiden zu können, kann man bei jenen einen Impulsabstand von etwa o,5 Sekunden vorsehen und die Relais so ausbilden, daß sie immer dann in die Nullage zurückkehren, wenn ein Impulsabstand größer als etwa o,6 Sekunden ist.
• In einem Relais lassen sich ein oder mehrere Kommandos unterbringen. Im folgenden wird als Beispiel ein Relais für nur ein Kommando beschrieben (s. Abb. a). Das Relais besteht aus dem spannungsempfindlichen Magneten _1I. Dieser ist normalerweise angezogen und fällt bei Ankunft eines Impulses einer kurzzeitigen Spannungsabsenkung ah, zieht aber bei Ankunft der Normalspannung von selbst nicht wieder an, sondern erst dann. wenn der Zuführungskontakt k, geschlossen wird. Beim Abfallen dreht der Magnetanker die Achse A um einen bestimmten Winkel. Auf A sitzt fest der Hebel Hl, welcher die Klinke K1 trägt. Außerdem sitzen die beiden Steigräder S, und S= lose auf der Achse .9. Die beiden Steigräder S1 und S. werden von den beiden Federn F1 und F= in eine bestimmte Nullstellung zurückgezogen. Das SteigradSl kann von der KlinkeK3 verklinkt werden. K3 kann mit Hilfe der Klinke K: entweder mit S1 in Eingriff gebracht werden oder auch aasgeklinkt werden. K@ wird von dem Steigrad S2 betätigt. Dieses betätigt außerdem beim Rücklauf den Kontakt kZ. Die Scheibe S2 ist 'mit Hilfe einer Klinke l(, mit einer Rücklaufhemmung gekuppelt, welche zur Folge hat, daß nach Freigabe des Steigrades durch die Fortschaltklinke 1<l, S2 erst mit einer Zeitverzögerung von etwa o,6 Sekunden seine Nullage erreichen kann. S1 ist mit einem Hebel H. fest verbunden, welcher an seinem Ende die Abtastfeder F" trägt. Diese läuft in der Trommel T, in welcher die beiden FührungsstückeFSl undFS2 angebracht sind.
• Die Wirkungsweise ist folgende: Bei Ankunft des ersten Impulses werden die beiden Steigräder .S', und S2 von der Klinke K1 um einen bestimmten Winkel weiter geschaltet. Dadurch wird die Klinke K2 aus ihrer Nut in S2 herausgedrückt und bringt die Klinke K,9 mit dem Steigrad S, zum Eingriff. Das Steigrad S1 wird dadurch an der Rückwärtsbewegung gehindert. Nach Beendigung des ersten Impulses geht die Fortschaltklinke I(1 wieder in ihre Ausgangslage zurück und wird mit Hilfe des Stiftes St mit ihren beiden Steigrädern außer Eingriff gebracht. S= beginnt sich rückwärts zu drehen, und zwar mit der durch die Verzögerungseinrichtung bestimmten Zeitverzögerung. Wenn der zweite Impuls in einem Zeitabstand von weniger als o,5 Sekunden auf den ersten folgt, so hat zu diesem Zeitpunkt S 2 seine Nullage noch nicht erreicht, die Verklinkung des Steigrades S1 ist also noch nicht aufgehoben. Bei Ankunft des zweiten Impulses macht demnach S1 einer. weiteren Schritt, S2 wird von neuem in seine Endlage gebracht und beginnt von neuem nach Beendigung des zweiten Impulses mit seinem Rücklauf. Dieser Vorgang wiederholt sich so oft, wie Impulse mit einem Abstand von weniger als etwa o,5 Sekunden aufeinanderfolgen. Nach Beendigung der Impulsfolge Läuft S2 endgültig in seine Nullage; dadurch fällt K2 in seine Nut, K3 wird mit dem Steigrad S1 außer Eingriff gebracht, und dieses dreht sich ebenfalls in die Nullstellung zurück.
• Je nach der Zahl der Impulse wird also der Hebel H. mit seiner Abtastfeder Fa von der Nullage aus um einen mehr oder weniger großen Winkel in der Trommel T voranbewegt. Wenn der Drehwinkel kleiner ist, als zum Erreichen der Führungsschiene FS,, erforderlich, so kann sich H2 ungehindert in die Nullage zurückbewegen. Ist der Drehwinkel aber größer, so bewegt sich F" längs derFührungsschieneFSl und gelangtbei einer noch weiteren Vergrößerung des Drehwinkels zu dem federnden Ende E2 der Führungsschiene FS, Dieses wird zur Seite gebogen. Wenn der Drehwinkel so groß ist, daß F" sich bei Beginn der Rückwärtsbewegung bereits außerhalb des Bereichs der Führungsschiene FS2 befindet, so kann es sich längs dieser ebenfalls ungehindert in die Nullage zurückbewegen. Wenn aber der Drehwinkel gerade so groß ist, daß bei Beginn der Rückwärtsbewegung sich F" zwischen den beiden Führungsschienen befindet, so wird es bei der Rückwärtsbewegung von FS, festgehalten. Diese Stellung ist die Betätigungsstellung des Relais. In dieser Stellung kann z. B. einKontakt zum Einschalten einer Signallampe betätigt werden, oder man kann mit dem Steigrad .S1 eine Art Nummernscheibe fest verbinden, bei welcher in dieser Stellung eine Signalziffer in einem Ausschnitt des Relaisgehäuses erscheint. Das Relais kann nach Erreichen dieser Stellung nur von Hand in die Nullage zurückgebracht «-erden. Dies kann z. B. dadurch geschehen, daß dieFührungsschiene FSl von Hand gedreht wird.
• Wenn das Relais seine Betätigungsstellung erreicht hat, ist es erforderlich, daß es für die Ankunft weiterer Impulse unempfindlich gemacht wird. Dies kann z. B. dadurch geschehen, daß in der Betätigungsstellung des Relais der Spannungsmagnet abgeschaltet wird.
• Eine Vereinfachung eines auf Impulszahlen ansprechenden Relais zeigt Abb. q.. Es besteht aus einem Spannungsmagneten mit dem Anker JvIA. Die Abreißfeder ist so eingestellt, daß der Anker abfällt, wenn die Spannung (Normalwert 22o V) auf tgo V gesunken ist. Der Ankerhub wird mit Hilfe eines verstellbaren Begrenzungsstiftes derart eingestellt, daß beim Schließen des Zuführungskontaktes k. der Anker erst dann wieder anziehen kann, wenn die Spannung auf 21o V gestiegen ist. k, wird immer dann geschlossen, wenn der Magnetanker abgefallen ist. Es wird von dem Hebel Hl betätigt, welcher über eine Übersetzung mit dem Anker gekuppelt ist. Die oben angegebene Justierung des Begrenzungsstiftes für den Ankerhub hat zur Folge, daß der Anker erst wieder anziehen kann, wenn die Absenkung beendet ist.
• Mit der Achse A sind die beiden Scheiben S, und S, fest verbunden. Alle anderen Räder sind lose auf ihr drehbar. Die Scheibe S1 besitzt eine feine Verzahnung und wird von dem Hebel H,. mit Hilfe der Klinke K1 immer dann um einen bestimmten Winkel fortgeschaltet, wenn ein Impuls ankommt. Inder Nullstellung des Hebels Hl gibt die Klinke K, die Scheibe S1 frei, so daß sie sich dann in die Nullstellung zurückdrehen kann. Dies kann jedoch nur mit einer gewissen Zeitverzögerung erfolgen, da sie mit Hilfe der Klinke K2 mit einer Rücklaufhemmung T gekuppelt ist. Die Rücklaufhemmung ist so bemessen, daß während des Zeitabstandes zwischen zwei Impulsen nur eine im Vergleich zum Fortschaltwinkel geringfügige Rückwärtsbewegung erfolgt ist.
• Die Scheibe S2 trägt einen Stift St, welcher mit Hilfe der Feder F in seine tiefste Lage gezogen wird. Die Scheibe S2 wird immer dann verklinkt, wenn die Anzahl der ankommenden Impulse so groß ist, daß St von seiner Nullage aus gerade um i 8o' weiter gedreht wurde. War der Drehwinkel kleiner, so kehrt St im entgegengesetzten Drehsinn in seine Nullage zurück. Ist der Drehwinkel dagegen größer, so zieht die Feder F die Scheibe S bei Überschreiten eines Drehwinkels um i8o° in derselben Richtung in ihre Nullage zurück.
• Ist die Scheibe S4 in der Betätigungsstellung des Relais v erklinkt worden, so wird der Spannungsmagnet abgeschaltet, um das Relais für weitere Impulse unempfindlich zumachen.
• Bei diesem Relais ist es zweckmäßig, als Impulszahlen nur ungerade Zahlen zu verwenden.
• Eine weitere Möglichkeit der Kennzeichnung eines Kommandos nach dem Impulszahlverfahren besteht darin, daß dem Kommando eine Kombination von Impulszahlgruppen zugeordnet wird, wobei die einzelnen Impulsgruppen durch längere Impulspausen voneinander unterschieden werden. Der zeitliche Abstand zwischen zwei Impulsen einer Gruppe beträgt beispielsweise o,5 Sekunden, der Abstand zwischen den Gruppen etwa z Sekunden. Ein Impulsbild für die verschiedenen Kommandos, welche man mit im ganzen fünf Impulsen geben kann, ist in Abb. 3 dargestellt. Ein solches Relais kann derart ausgebildet werden, daß jeder Impulsgruppe ein Steigrad 8 zugeordnet wird und daß die Klinke K, während einer jeden Impulspause auf ein anderes Steigrad umgeschaltet wird.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Fernsteuerung über Starkstromnetze mittels kurzzeitiger Absenkung der Netzspannung oder mittels einer getasteten, überlagerten Tonfrequenz, wobei gleichartige Empfangseinrichtungen zu Gruppen zusammengefaßt sind, die Kommandos verschiedener Impulszahl oder -dauer erhalten, dadurch gekennzeichnet, daß diejenigen Empfangsrelais. die zur Auslösung einfacher Schaltvorgänge, insbesondere zweier sich ausschlie--ßaender Schaltvorgänge dienen, aus Impulszahlen bestehende Kommandos erhalten und die zur Auslösung von anderen, insbesondere mehr als zwei Schaltvorgängen dienenden Relais Kommandos mit Zeitauswahl erhalten, wobei jedem Kominando der ersten Art eine bestimmte Zahl von Impulsen zugeordnet ist und der Zeitabstand (T=) zwischen zwei Impulsen eines Impulszahlkommandos kleiner ist als der kleinste vorkommende Zeitabstand (T.) zwischen zwei Impulsen eines Zeitwahlkommandos. a. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß bei dem Impulszahlverfahren jedem Kommando eine bestimmte Kombination von Impulsgruppen zugeordnet ist, wobei die einzelnen Impulsgruppen durch längere Impulspansen voneinander getrennt sind. 3. Relais zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein von einem auf die -Netzimpulse ansprechenden Magneten ein Steigrad (S1), welches von einer Feder (F1) in eine bestimmte Nullage zurückgezogen werden kann, um jeweils einen bestimmten Winkel fortgeschaltet und von einer zeitabhängigen Verklinkungseinrichtung (Klinke K4 und Rücklaufhemmung) für eine Zeitdauer verklinkt wird, welche etwas länger ist als der Zeitabstand zwischen zwei Kommandoimpulsen. Relais nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Steigrad (S1) einen ungehemmten Vorlauf, dagegen einer. gehemmten Rücklauf hat und daß die Rücklaufhemmung so bemessen ist, daß eine Zahnteilung in einer Zeit zurückgelegt wird, die länger ist als der Zeitabstand zwischen zwei Impulsen. 5. Relais nach Anspruch i bis q., dadurch gekennzeichnet, daß außer dem Steigrad (S1) noch ein zweites Steigrad (S2) vorgesehen wird, welches mit einer Rückstellverzögerung versehen ist und welches die Klinke (K3) des Steigrades (S1) immer dann mit diesem in Eingriff bringt, wenn das Steigrad (S2) außerhalb seiner Nullstellung steht. 6. Relais nach Anspruch i bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß beide Steigräder (S1, S2) nach beendeter Fortschaltung um einen Schritt von der Fortschaltklinke (KI) freigegeben werden. 7. Relais nach Anspruch i bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungsstellung nur während des Rücklaufs des Steigrades (S1) erreicht werden kann und daß mit dem Steigrad ein Steuerorgan, z. B. ein Stift, verbunden ist und in einem Führungsorgan abhängig von dem Vor- oder Rückwärtslauf des Steigrades sowie abhängig von der Winkelstellung, die dieses bei Einleitung seines Rückwärtslaufs erreicht hat, derart geführt wird, daß es seine Betätigungsstellung nur erreichen kann, wenn eine ganz bestimmte, dem betreffenden Relais zugeordnete Impulszahl angekommen ist und demgemäß das Steigrad nur einen ganz bestimmten Winkel zurückgelegt hat. B. Relais nach Anspruch i bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der spannungsempfindliche Magnet (!11) bei Ankunft einer Absenkung abfällt, aber bei Rückkehr der Normalspannung von selbst nicht wieder anzieht, sondern von außen mechanisch oder elektrisch zugeführt werden muß. 9. Relais nach Anspruch i bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß, um den abgefallenen Spannungsmagneten bei Hebung der Spannung auf den Ausgangswert zum Ansprechen zu bringen, ein Kontakt (k,) zum kurzzeitigen Kurzschließen einer Vorimpedanz vorgesehen ist, welcher immer dann betätigt wird, wenn das mit einer Rücklaufhemmung versehene Steigrad (S2) einen bestimmten Winkel in der Rücklaufrichtung zurückgelegt hat. io. Relais nach Anspruch i bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß es vom Zeitpunkt des Erreichens der Betätigungsstellung bis zur Rückführung in die Nullstellung für die Aufnahme von weiteren Impulsen gesperrt ist. ii. Relais nach Anspruch i bis io, dadurch gekennzeichnet, daß es derart tragbar, klein und leicht ausgeführt ist, daß es von einer zu rufenden Person dauernd mitgeführt und gegebenenfalls an eine beliebige Steckdose des Starkstromnetzes angeschlossen werden kann.