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Überwachung des Gleichlaufes von Schrittschaltern bei Fernsteuerungseinrichtungen
Es ist bei Fernsteuerungseinrichtungen bekannt, Schrittschalter zu verwenden und
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dem Schrittschalter mehrere Steuer- oder Befehlsbänke zuzuordnen. Es ist
auch bekannt, diese Steuer- und Befehlsbänke der Sende-und Empfangsstelle nur durch
eine Leitung miteinander zu verbinden. Es ist ferner bekannt, synchronumlaufende
Schrittschalter zu verwenden, wobei der Gleichlauf der Schrittschalter durch Umpolung
überwacht wird. Fallen diese Schrittschalter um einen Schritt außer Tritt, so bleiben
sie stehen.
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Die Erfindung bringt eine andere Lösung für dasselbe Problem, die
jedoch in vieler Hinsicht günstiger ist. Sie besteht darin, daß an einer Steuerbank
oder einer Befehlsbank des Schrittschalters der Befehls- und Empfangsstelle oder
an beiden nur jeder zweite oder dritte Schritt oder abwechselnd zwei oder drei Schritte
zusammen besetzt oder unbesetzt sind. Schließt man jeden zweiten Schritt an die
Stromquelle an, so liegt also beim Außertrittfallen der Schrittschalter der eine
an der Stromquelle und der andere an einem unbesetzten Schritt. Dies hat gegenüber
der Umpolung den Vorteil, daß auch durch eine Fremdbeeinflussung keinerlei Befehlsübertragung
und auch kein Steuerimpuls erfolgen kann. Die Umpolung schützt aber nicht, wenn
die Möglichkeit besteht, daß die
Schrittschalter zwei Schritte außer
Tritt kommen. Die Erfindung gibt Lösungen, bei denen die Überwachung der Schrittschalter
auch dann einwandfrei wirksam ist, wenn man von der Annahme ausgeht, daß die Schrittschalter
um mehr als einen Schritt außer Tritt geraten, was z. B. dann denkbar ist, wenn
besondere Drehhilfsrelais verwendet werden, durch die der eigentliche Drehmagnet
in einem Ortsstromkreis betätigt wird. Dies - wird dadurch erreicht, daß man das
Besetzen jedes zweiten oder dritten Schrittes bzw. das abwechselnde Besetzen von
je zwei Schritten nicht nur bei der Steuerbank oder der Befehlsbank, sondern bei
beiden zur Anwendung bringt und dies auch wieder abwechselnd. So ist z. B. an der
Steuerbank der zweite Schritt unbesetzt, an der Befehlsbank besetzt, an der Steuerbank
der dritte besetzt, an der Befehlsbank der dritte Schritt unbesetzt usw.
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Unter Umständen kann es zweckmäßig sein, diesen Gedanken des abwechselnden
Besetzens und Nichtbesetzens von Schritten mit dem bekannten System der Umpolung
zu vereinigen, wobei nun entweder in der Steuerbank das abwechselnde Besetzen von
Schritten erfolgt, in der Befehlsbank dagegen die Umpolung zur Anwendung kommt,
oder umgekehrt, oder aber sogar das abwechselnde Besetzen von Schritten wie oben
erwähnt in Steuerbank und Befehlsbank verwendet wird und gleichzeitig noch die Umpolung
zur Anwendung gebracht wird. Im letzten Fall erreicht man dann nicht nur, daß das
Außertrittfallen um ein bis drei Schritte die Schrittschalter zum Stehen bringt,
sondern auch noch, daß eine Befehlsübertragung und damit also ein Fehler auf dem
Schritt, auf dem die Schrittschalter stehengeblieben sind, verhindert wird.
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Bei Fernsteuerungsanlagen mit synchronumlaufenden Schrittschaltern
sind normalerweise drei Leitungen erforderlich, und zwar wird über die eine Leitung
der Laufkreis der Schrittschalter gesteuert, während über die zweite Leitung die
Befehls- bzw. Rückmeldeübertragung vor sich geht und die dritte Leitung als gemeinsame
Rückleitung benutzt wird. Bei der Erfindung kann man nun sogar mit zwei Leitungen
auskommen, da die Laufleitung gleichzeitig als Übertragungsleitung mitbenutzt werden
kann.
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Die Erfindung wird mit Hilfe der Figuren beispielsweise erläutert,
wobei weitere Vorteile und Merkmale erkennbar sind.
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In Fig. i ist an der Befehlsstelle b und an der Empfangsstelle e je
ein Schrittschalter vorgesehen, die durch Drehmagnete d io und dao in bekannter
Weise weiterbewegt werden. Die beiden Schrittschalter sind durch eine Leitung k
i miteinander verbunden; jeder Schrittschalter weist eine Steuerbank, z. B. s i
o bzw. s 30, und eine Befehlsbank, z. B. b i c bzw. b 30, auf. In dem Steuerstromkreis,
dei die Leitung k i enthält, befinden sich nocr Hilfsmagnete la io und
h 3o. Der erste Schritt s i i ist an den Pluspol p i der Stromquelle angeschlossen,
während der zweite Schritt s i unbesetzt ist, der dritte Schritt s 13 wieder
besetzt, der vierte Schritt s i-. unbesetzt ist. Ebenso sind am Schrittschalter
auf der Empfangsstelle die Kontakte s31, s33 usw. besetzt, die Kontaktes3a, S34
USW. unbesetzt. Hierdurch erreicht man, daß, wenn die Schrittschalter außer
Tritt fallen, also z. B. der Schrittschalter an der Empfangsstelle auf dem Kontakt
s33 stehenbleibt, während der Schrittschalter an der Befehlsstelle auf s 1z stehengeblieben
ist, die Schrittschalter zunächst stehenbleiben. Man kann nun diesen Grundsatz des
abwechselnden Besetzens der Schritte auch bei den Befehlsbänken zur Anwendung bringen,
wobei nun aber diese abwechselnde Besetzung von Schritten gegenüber der Besetzung
an der Steuerbank versetzt ist. Wie ersichtlich, ist auf dem Schritt s i2,
der auf der Steuerbank unbesetzt ist, gleichzeitig der Schritt b 1z auf der Befehlsbank
besetzt, der Schritt .s 13, der auf der Steuerbank besetzt ist, auf der Befehlsbank
bei b 13 unbesetzt usw. Durch diese abwechselnde Besetzung an Steuer- und Befehlsbänken
erreicht man, daß nicht nur die Schrittschalter bei Außertrittfallen stehenbleiben,
sondern auch, daß auf dem Schritt, auf dem die Schrittschalter stehenbleiben, keine
Befehtsübertragung erfolgen kann. Es ist nun ferner bei der Steuerung der Schrittschalter
noch in an sich bekannter Weise die Umpolung zur Anwendung gebracht, wodurch man
erreicht, daß die erwähnte Wirkung nicht nur bei Außertrittfallen um einen Schritt,
sondern auch bei Außertrittfallen bis zu drei Schritten eintritt. Man könnte durch
Hinzufügen von weiteren Befehlsbänken, z. B. einer dritten, wobei dann an jeder
Bank nur der dritte Schritt besetzt wird, auch noch eine Überwachung der Schrittschalter
für das Außertrittfallen auf mehr als drei Schritte überwachen. Hierzu besteht aber
keine Notwendigkeit, weil man zweckmäßig ohnehin eine Synchronisierungseinrichtung
vorsieht, die selbsttätig beim Außertrittfallen die Schrittschalter wieder in Übereinstimmung
bringt. Diese Synchronisierungsvorrichtung ist z. B. ein mit Verzögerung versehenes
Relais s6o, das bei bereits längere Zeit andauerndem Außertrittfallen, also z. B.
über vier Schritte hinweg, bereits zu synchronisieren beginnt, während es nicht
so schnell arbeiten kann, daß es bei Außertrittfallen um einen Schritt schon die
Synchronisierung durchführt. Es wird daher mit der Verwendung
der
abwechselnden -Besetzung von Schritten und der Umpolung der Bereich ergriffen, der
durch da Synchronisierungsrelais allein nicht erfaßt werden kann, so daß man andererseits
auch nicht gezwungen ist, sich für den Fall zu sichern, daß ein Außertrittfallen
über mehr als drei Schritte eintritt. Abgesehen davon aber hat die Erfindung gezeigt,
daß ein Außertrittfallen über drei Schritte hinweg kaum vorkommt. Denn schon nach
einem Außertrittfallen um einen Schritt wird ein weiteres Außertrittfallen um einen
weiteren Schritt nur durch Prellerscheinungen am Schrittschalter oder ähnliches
hervorgerufen, so daß man also lediglich mit dem Außertrittfallen um zwei oder allerhöchstens
drei Schritte zu rechnen braucht.
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Die Weiterbewegung der Schrittschalter kann nun auf verschiedenerlei
Art und Weise erfolgen. Man könnte hierbei mit nur einem Drehmagnet auskommen, wobei
die Fortbewegung der Schrittschalter sich folgendermaßen vollzieht. Soll ein Befehl
übertragen werden, so schließt der Wärter den Kontakt tg und beispielsweise den
Kontakt t i2, d,as Relais a. io erhält Strom und schließt den Kontakt a i
i. Ebenso erhält an der Empfangsstelle das Relais a2o Strom und schließt den Kontakt
a2i. Es fließt jetzt ein Strom vom Pluspol p i über die Kontakte ca i r, s i i,
Hilfsrelais h io, Leitung k i, Relais h3o, die Kontakte s32, atz zum Minuspol der
Stromquelle. Die Hilfsrelais Rio und h30 ziehen ihre Anker an und bewegen den Schrittschalterarm
c i auf den Schritts 12 und c6 auf den Schritt s32. Will man nur ein Relais für
die Fortbewegung der Schrittschalter verwenden, so müssen die Relais hio und h 3o
so ausgebildet werden, daß sie sowohl beim Anziehen wie beim Abfallen ihrer Anker
je@desmal den Schrittschalter um einen Schritt weiterbewegen. Auf dem Schritt
s i2 wird dann h ro stromlos und bringt den Dreharm c i auf den Schritt
s z3, ebenso c6
auf den Schritts 3.3. Hier erhalten die Hilfsrelais
h io und h30 wieder Strom usw. Man verwendet jedoch bekanntlich besondere
Drehmagnete und Hilfsrelais, um zu verhindern, daß die große Leistung, die von den
Drehmagneten aufgenommen werden muß, über die Kabeladern geschickt wird. Demgemäß
sind im vorliegenden Fall die Relais hzo und h 3o nur Hilfsrelais, die bei ihrem
Anziehen über Kontakte h i i und h 3 i den Drehmagneten d io und d20 Strom geben.
Beim Anziehen des Ankers des Hilfsrelais h io über s i i und a i i wird der
Kontakt h i i geschlossen. Der Drehmagnet d io erhält Strom, schließt den Kontakt
d i i, und der Unterbrechermagnet u io erhält Strom. Dieser unterbricht den Kontakt
u z i, so daß der Anker des Hilfsrelais h io abfällt. Beim Abfallen wird der Dreharm
c i auf den Schritt s i2 gebracht. Auf diesem Schritt wird an einer weiteren Steuerbank
der Dreharm c 3 über den Schritt ,r22 an die Stromquelle angeschlossen, so daß die
Relais h 2o und an der Empfangsstelle h 4o Strom erhalten. Diese schließen die Kontakte
1221 und h41, so daß die Drehmagnete d io und d20 wieder Strom erhalten
und hierüber wieder die Unterbrechermagnete u io und u 2o. Diesv unterbrechen die
Kontakte m i:2 und u22, .so daß die Relais h 2o und k 4o wieder stromlos
werden und auf den nächsten Schritt schalten, auf dem dann über s 13 und s 33 wieder
die Relais hio und h30 Strom erhalten usw. Wie ersichtlich, geschieht die Stromgabe
und die Stromunterbrechung für die Relais h30 und h4o schon durch den Unterbrechermagnet
uzo. Man benötigt jedoch den Magnet u2o noch für die Synchronisierung nach Außertrittfallen.
Auf dem Schritt 4s 14 wird dann an der zweiten Bank über den Schritt b 1.4
und den Kontakt t 12 sowie an der Empfangsstelle über den Schritt b 34 und
den Kontakt t 32 der Befehl übertragen, was durch Umlegen der zweckmäßig polarisierten
Relais Y122 und m6 hervorgerufen wird. Um nun auch jeden zweiten an der Bank b io
unbesetzten Schritt auszunutzen, ist eine weitere Bank b 20 vorgesehen, an
der der dritte, fünfte, siebente Schritt usw. durch Relais mg, m io usw. besetzt
sind. Hierdurch wird eine besondere Leitung zwischen den Befehlsbänken
b io und b 3o erspart. Wie aus der Figur ersichtlich, sind die Dreharme c:2
und c7 an dieselbe Leitung k i angeschlossen wie die Dreharme c i und c 6 der Steuerbänke.
Um nun zu verhindern, daß bei Außertrittfallen auf dem Schritt, auf dem die Schrittschalter
stehengeblieben sind, ein Befehl übertragen werden kann, werden in den Zuleitungen
zu der Leitung k i Kontakte h 22 und h.42 der Hilfsrelais h2o und
h4o vorgesehen. Ziehen z. B. die Relais h 2o und h30 ihre Anker an durch irgendeinen
Fremdstrom, während die Relais h io und h4o stromlos bleiben, so, kann kein Befehl
übertragen werden, da zwar der Kontakt h22 geschlossen, aber h42 unterbrochen
ist. Genauso sind die Dreharme c4 und c9 über Kontakte h 12 und h32
der Hilfsrelais h i o und h 3o an die Leitung k 2 angeschlossen. Das Grundstellungsanzeigerelais
m sowie das Synchronisierungsrelais s6o und die zugehörigen Kontakte sind nur gestrichelt
eingezeichnet, da sie zwar praktisch verwendet werden, aber für den Erfindungsgedanken
ohne Bedeutung sind.
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Fig.2 zeigt eine andere Ausführung, bei der man auch die Leitung k
2 noch erspart, also mit einer Hin- und Rückleitung auskommt. Dies wird dadurch
erreicht, daß man das Hilfsrelais h2o an einen Ortsstromkreis
legt.
Die Schaltung ist sonst im Prinzip dieselbe, nur ist hier das Relais a io über einen
besonderen Unterbrecherkontakt a i2 an die Leitung k i angeschlossen. Diese Schaltung
wird'man in den Fällen verwenden, wo man mit einer Befehlsbank, bei der nur jeder
zweite Schritt ausgenutzt ist, auskommt, denn wie aus der Figur ersichtlich, ist
die zweite Befehlsbank b 2o der Fig. i fortgefallen.
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Wie bereits oben erwähnt, wird durch die Erfindung erreicht, i. daß
bei Außertrittfallen auch um mehr als einen Schritt die Schrittschalter stehenbleiben,
2. daß beim Außertrittfallen auf dem Schritt, auf dem die Schrittschalter stehenbleiben,
kein Befehl übertragen w=erden kann.
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Es wäre nun allerdings noch möglich, daß durch in die Leitungen k
i bzw. k:2 eintretenden Fremdstrom der Anker eines Befehlsrelais zum Anziehen
gebracht wird. Dies kann man nun aber auch noch verhindern dadurch, daß man -auf
die Anzeigerrelais m i bis m 3 verzichtet und statt dessen einen Stromkreis anordnet,
wie an den Schritten b 29 und b 4ig in Fig. i beispielsweise dargestellt. Hierbei
ist die Schaltung so getroffen, daß das Relais m 16 kurzgeschlossen ist, sobald
die entsprechenden Dreharme c 4, c9, c i i, r i2 auf die Schritte
b29, b49, b_79, b89 gelangen. Ein etwa in die Leitung
k 2 eindringender Fremdstrom wird sich über diesen Kurzschluß ausgleichen und nicht
über das Relais fließen. Soll dagegen ein Befehl auf m 16 übertragen werden, so
wird von dem Wärter an der Befehlsstelle b der Kontakt t24 umgelegt, und es fließt
nun, sobald der Dreharm c4 auf b29 gelangt, Strom vom Pluspol p2 der Batterie über
Kontakt r 24, b 29, Leitung k:2, Relais na 16, Kontakt b 8g, Dreharm c 12
und den Nulleiter k 3 zur Batterie f zurück. r24. ist ein Kontakt
an einem Rückmelder für den betreffenden Befehl, der nach Ausführung des Befehls
umgelegt ist. Es ist also jetzt für diese Lage des Befehlshebels bzw. des Kontaktes
des Rückmelderelais auch der Kurz, schluß für das Relais m 16 wieder vorhanden.
Die Kontakte r24 und t24 zeigen hierbei die gestrichelt gezeichnete Lage. Nimmt
nun der Wärter an der Befehlsstelle b den Befehlshebel zurück, so daß der Kontakt
t24 wieder die Ursprungslage einnimmt, so fließt, sobald der Dreharm c4 auf den
Kontakt b29 gebangt, nun ein Strom vom Nulleiter über c 12, b 89, m16, b49,
c9, k-:, c4, b29 zum Minuspol p3. Das polarisierte Relais m 16 geht dann
in die entgegengesetzte Lage. Der Kontakt r 24 des Rückmelderelais geht wieder in
die Ausgangslage, und der Kurzschluß ist wieder vorbereitet.