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Schaltungseinrichtung zur Fernein- oder -ausschalturig von insbesondere
Signalapparate steuernden Relais Die Erfindung bezieht sich lauf eine Schaltungseinmiohtung
zur.Fernein- und aus:schaltung von Relais, die mittelis eines von einem nach dem
Los-Halt-Verfahren arbeitenden Geber gesandten Impulssatzes ferneingestellt werden.
Die Schaltungseinrichtungeignet sich insbesiandere zum Steuern von Signalapparaten,
wie sie zur Übermittlung von Befehlen und sonstigen Signalen benutzt werden. Es
können mit ihr ,auch Richtwerte für Feuerleitzwecke, für die Kursisteuerun@g von
ferngelenkten Fahrzeuggen :aller Art und für die Fernbedienung von Leuchtfeuern
:und Bojen übertragen werden. Sie kann auch vorteilhaft ,bei tragbaren Empfangsstationen
Verwendung finden. Zur Fernbeeinflussung von empfangsseitigen Stromkreisen durch
geberseitig ausgesiandte Impulsfolgen bedient man sich vielfach zur Gleichlaufregelung
der Übertragungseinrichtungen des LosrH.alt-Verfahrens. Zu diesem Zwecke läuft auf
.der Sende- und auf der Empfangsiseite je ein Motor, desisen Drehzahl durch einen
besonderen Regler möglichst konstant gehalsten wird, während der Empfangsbereitschaft
dauernd durch. An jede Motorwelle ist eine Nockenwelle ad. dgl. jeweils für die
Dauer eines Umlaufes der Nockenwelle anschaltbar. Beim Senden. eines Impulssatzes
wird die geberseitige Nockenwelle od. dgl. für einen Umlauf an die geberseitige
Motorwelle angekuppelt, und der erste
Impuls des Impulssatzes schaltet
auf der Empfangsseite eine gleichartige Nockenwelle für einen Umlauf an den empfängerseitigen
Motor an. Auf diese Weise wird ein genügender Gleichlauf der geber- und empfängerseitigen
Welle erzielt, um .die durch die Gebernocken gesteuerten Impulse über die diesen
entsprechenden Nocken auf der Empfangsseite auf Relaiskomhinationen übertragen zu
können.
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Für nicht bediente Empfangsstationen stellt naturgemäß der dauernd
durchlaufende Motor einen Unsicherheitsfaktor dar. Außerdem erfordert er eine auch
nach längerer Zeit noch leistungsfähige Stromquelle und bedingt dadurch eine besondere,
für ortsbewegliche Empfangsstationen unerwünschte Gewichtsvermehrung der Empfangseinrichtung.
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Diese Nachteile werden bei der Schaltungseinrichtung nach der Erfindung
vermieden. Die Erfindung wendet ebenfalls das Los-Halt-Verfahren an und benutzt
zur CTbertragung einen aus Anrufimpulsen und nachfolgenden Signalimpulsen bestehenden
Impulssatz. Die Erfindung besteht darin, daß auf der Empfangsseite motorisch angetriebene
Nockenscheiben mit Hilfe eines den Stromkreis für die Aufnahme der Signalimpulse
vorbereitenden Prüfrelais die Überprüfung der Reihenfolge der eintreffenden Anrufimpulse
vornehmen, nach deren richtiger Durchgabe die spiegelbildlich sich wiederholenden
Signalimpulse über einen Kontakt des erregt bleibenden Prüfrelais und über zur Prüfung
der spiegelbildlichen Sendung nacheinander betätigte Nockenscheibenkontakte die
gewünschten Signalrelais betätigen, deren mit vertauschten Arbeits- und Ruhekontakten
in Reihe geschalteten Umschaltkontakte die zwischen ihnen liegenden Speicherrelais
für den Signalwert steuern.
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Dar Antriebsmotor des Nockenscheibensatzes auf der Empfangsseite läuft
dabei nicht dauernd durch, sondern wird bei jedem Empfang eines Schaltkommandos
erst durch einen langen Vorimpuls eingeschaltet, wobei das Ende des Vori.mpulses
den Loslauf für den einmaligen Umlauf des Nockenscheibensatzes bestimmt. Bei der
erfindungsgemäßen Einrichtung findet weiterhin eine erhebliche Ersparnis an Empfangsrelais
statt, und zwar wird bei dem weiter unten beschriebenen. Ausführungsbeispiel nur
ein Relais benötigt.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgedankens
dargestellt. Es zeigt Fig. i den. Geberteil mit den Nockenscheiben, Fig. a die Schaltung
der Nockenkontakte für das Senderelais, Fig.3 das zugehörige Noclzensehema mit dem
Aufbau des Impulssatzes, Fig. .a. den Empfängerteil mit den 1N ockenscheiben, Fig.
s das zugehörige Nockenschema und Fig. 6 die Empfangsstation unter Zugrundelegung
des nach Fig.3 aufgebauten Impuls-An den geberseitigen Motor i mit dem Regler a
ist über eine Reibungskupplung 3 mit Sperre .4 eine Nockenwelle 5 mit den Nockenscheiben
tz-t, zao, izi und ztz ankruppelbar. Durch Drücken der Taste 6 wird die -Nockenwelle
5 für eine Umdrehung freigegeben, und die mit den ZToclzenscheiben gleichbezeichneten
Kontakte (Fig. a) werden der Reihe nach betätigt, wie dies aus dem Nockenschema
der Fig.3 ersichtlich ist. Aus letzterem ist insbesondere ersichtlich, daß der Impulssatz
außer dem Loslaufimpuls aus fünf Doppelimpulsen besteht, von denen vier Doppelimpulse
als Anrufimpulse g sendet werden und nur der fünfte Doppelimpuls zur Bildung des
Schaltkommandos, im folgenden kurz Kommando oder Befehl genannt, herangezogen wird.
Das Kommando besteht in diesem Falle z. B. in an sich bekannter Weise aus dem Doppelimpuls
+ - (ein) oder dem Doppelimpulis - + (aus). Zu beachten ist ferner, daß die vier
Anrufimpulse alle von der Nokkenscheibe iao ausgehen. Die Zahl von fünf Doppelimpulsen
kann selbstverständlich geändert und den jeweils vorliegenden \erhältnissen angepaßt
werden. Die Änderung ist sowohl für die Zahl als auch für die Zeichenfolge der Anrufimpulse
möglich. Auch die Zeichenfolge der Kommandoimpulse kann beliebig gewählt werden.
Im vorliegenden Falle ist die Zeichenfolge der Anrufimpulse für beide Kommandos
gleich und entspricht den Zeichen -f -, + -, -f- -, -f- -. Die Anrufimpulse können
natürlich auch anders zusammengesetzt sein.
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Beim Schließen der Nockenkontakte wird jeweils ein Stromkreis für
das Senderelais TS vorbereitet. Das Senderelais TS tastet mit seinem Kontakt ts
die auf drahtlosem oder leitungsgerichtetem Wege ausgesandten Impulse.
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Aus Gründen der besseren Übersicht sind in den Figuren der Zeichnung
alle Arbeitskontakte durch weiß gelassene Dreiecke. alle Ruhekontakte durch schwarz
ausgefüllte Dreiecke kenntlich gemacht. Um ferner die von den einzelnen Relais gestellten
Kontakte besser erkennen zu können, sind sämtliche Relais mit großen Buchstaben,
gegebenenfalls mit angehängten Indizes i, 2. und die zugehörigen Kontakte mit kleinen
Buchstaben und gegebenenfalls mit den gleichen Indizes bezeichnet. Besitzen dieRelais
zwei Wicklungen,
so .ist die erste Wicklung außer mit der Bezeichnung
für das Relais noch mit dem Index I und .die zweite Wicklung außer mit der Bezeichnung
für das Relais noch mit dem Index II versehen. Die Wicklung I schaltet bei po,larlis:ierten
Relais den zugehörigen Kontakt immer auf Arbeit, die Wicklung II dagegen auf Ruhe.
Die neutralen Relais werden sowohl durch die Wicklung I als .auch :durch die Wicklung
II gehalten. Die in den: Figuren verwendeten polarisierten Relalsi sinn durch zwei
.anein@anderhängende Kreise, die neutralen Relais durch eine Zickz.ackliinie und
einen dicken Strich dargestellt. Es sei. noch hinzugefügt, @daß alle Kontakte im
ihrer Ruhesitellung gezeichnet sind.
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Zum Übertragen des Befehlswertes kann ein Zeichenkombinationsverfahren,
beispielsweise das Dualzahlensystem, herangezogen werden, welches mit .geringem
Aufwand an Schaltmitteln die Bildung eines- großen Anzahl von verschiedenen Befehlswerten
ermöglicht. Ent spirechemdgroß ist dann tauch ,,die Anzahl der mittels der ferngesteuerten
Relais, auszulösenden oder auszuführenden Signale, Befehle usw. Mit Hilfe eines
nicht gezeichneten Wahlschalters oder auch von Hand, werden der Weohselkontakt fs
und gegebenen falls, noch weitere Wechselkontakte eingestellt und dadurch die Impulsfolge
für die Kommandod.mpulse festgelegt. Der gesiamte, vom Geber aaulsgesiandte Impulssatz
(Loslaufimpuls, Anrufirpuls e, Kommandoimpulse) ist noch besonders in der unberst@n
Reihe der Fig. 3 dargestellt, und zwar für den Fall, .daß das. Kommando »ein« Übertragen.
werden soll.
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Bei der Inbetriebsetzung des Gebers. werden der Loslaufimpul@s und
die vier Anrufimpu.lse direkt über die Noekenkontakte n1 und na auf das Sen@derelaiis
TSI .gegeben, welches während der Dauer jedes, Impulses :seinen Kontakt ts auf Arbeit
umlegt. Die Rückatellung,des Kontaktes ts in die Ruhestellung erfolgt jeweils nach
Ablauf eines Impulses über das Senderelais TSII. Die eigentlichen Kommandoi@mpulise,
die von den Nock enkontakten n1 und n2 ausgehen, sind aibhängig vom der Stellung
:des Wechselkontaktes fs. Für die in der Fig.2 gezeichnete Stellung arbeitet nur
.der Noekenkontaktnl auf das SenderelaisTSi.
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Anden, empfängerseitigen Motor 7 (Fig. q.) mit dem. Regler 8 ist über
eine Reibungskupplung g mit Sperre I o eine Nockenwelle i i mit den Nockenscheibpen
n"Z, nSp, n1, nz, Izp, nl=, nv n2 und nh ankwppelbar. Die Bedeutung der einzelnen
Noekensdheiben geht aus,,der weiteren Beschreibung hervor. Wird mit Hilfe :der Magnetwicklung
12 die Sperre lo gedöst, so wird die Nockenwelle 1 i für eine Umdrehung freigegeben,
und die mit den Nockenscheiben gleichbezeichneten Kontakte der Fig. 6 werden in
der aus dem Nockenschema der Fig. 5 ersichtlichen Weise betätigt.
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Im folgenden werden die einzelnen Vorgänge bei der Übermittlung des
Kommandos »ein« beschrieben. Wie aus der Fig. 5 hervorgeht, sind im Ruhezustand
der Empfängerapparatur die Nocken nsp, n1 und nh geschlossen, und .der Kondensator
Cl liegt über die Ruheseite des Kontaktes, m an Spannung und wird -bzw. ,isst aufgeladen.
Ebenso, ist der Kondensator Cd aufgeladen.
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Das selbst nicht dargestellte Hauptempfangs,rel,ais TEl wird von den
vom Send@errelais TSI ausgehenden Impulsen betätigt und legt seinen Kontakt tel
auf Arbeit um. Dies geschieht .das erste Mal beim Eintreffen: des vom Noekenkontakt
n, der Geberapparatur ausgehenden Impulses. Hierdurch kommt zunächst das Relais
TE2 zum Anzug, :da j a der Kontakt e. auf Ruhe Biegt, und gleichzeitig wird der
Kondensator Cst aufgeliaden. Der Kontakt te2 wird demzufolge auf Arbeit umgelegt.
Hierdurch wird der vollaufgeladene Kondenstator Cd an: die Wicklung dc@sf
Relais D
gelegt. Der Kondensator Cd entlädt sich nunmehr, wobei das
Relais D ,anspricht und seinen Kontakt d auf Arbeit umlegt. Hierdurch entsteht folgender
Stromkreis: -h, Kontakt tel Arbeit, Kontakt st Ruhe, Relais MI, Kontakt
d Arbeit, Kontakt l
Ruhe, Nockenkontakt n" Arbeit, -.
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Beim Ansprechen legt das Relais M, seinen Kontakt m auf Arbeit um
und schaltet demzufolge den Motor 7 ein. Durch das, Öffnen der Ruheseite :des Kontaktes
m, während der Kontakt tel auf Arbeit steht, wird. der Kondensator Cl vom Pluispol
abgeschaltet .und entlädt sich mit großer Zeitkonstante über den Widerstand Rl.
Der vom, Nockenkontakt n, der Geberapparatur ausgehende Vo:rimpul!s ist dabei .so
lange gewählt, daß der Motor 7 mit Sicherheit,seine durch den Regler 8 begrenzte
Normaldrehzahl erreichen kann.
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Nach dem Aufhören des Vorimpulses legt das, Relais TEl iseinen Kontakt
tel wieder nach Ruhe um, während das, Relais M, durch den seinen Abfall verzögernden
Kondensator C" zunächst noch gehalten wird. Durch das Umlegen des Kontaktes tel
auf Ruhe erhält das Relais L über .seine Wicklung I den Aufladestromstoß für den
Kondensator
Cl, was zurr Folge hat, daß .das Relais L, .anspricht und seinen
.Kontakt L lauf Arbeit umlegt. Der umlegende Kontakt L schließt dabei folgenden
Stromkreis -h, Kontakt m Arbeit, Relais, El II, Relais E211, Parallelschaltung der
Relais Eol, LII, MII und Sperrmagnetwicklung 12, Kontakt l Arbeit, Nockenkontakt
nsp Arbeit -.
| Dieser Stromkreis bewirkt zunächst, daß |
| sich die Relais L und _'LI über ihre Wicklun- |
| gen LII und IIII halten. Ferner spricht das |
| Relais Eoi an, und die beiden Empfänger- |
| relais EI und EZ werden in ihre Ruli,elag.c g;- |
| bracht. sofern sie diese nicht schon einnehmen. |
| Weiterhin wird mit Hilfe der Magnetwick- |
| lung 12 die Sperre io gelöst und die Nocken- |
| welle ii mit den auf ihr sitzenden Nocken- |
| scheiben für eine Umdrehung freigegeben. |
| Bereits nach einer kleinen Drehung der |
| 1Voclenwelle ii schließt der Lockenkontakt |
| il", (Fig.5) und bewirkt das störungsfreie |
| Weiterlaufen des Motors 7 bis zum Ende der |
| Umdrehung der Nockenwelle i i. Kurze Zeit |
| nach Beginn der Umdrehung der Nockzn- |
| welle i i werden die Nockenkontakte x", und |
| iz-z geöffnet. Der geöffnete Nochenhontaht
Irin |
| bringt die Relais LII und 1III zum Abfall, |
| macht die Anzugswicklung des Relais E@ I |
| stromlos und bewirkt die Abschaltung d,--r |
| Magnetwicklung 12, wodurch die Sperre io |
| wieder einfällt. Der Noclenkontakt a, unter- |
| bricht auch die Anwurfteitung des Relais LI, |
| so daß letzteres abfällt und dabei seinen Kon- |
| takt 1 wieder auf Ruhe umlegt. |
| Das Relais Eo hält sich aber «-eiter, und |
| zwar über -i-, -N ockenkontakt ni, Arbeit, Re- |
| lais EQ II, ILontal:t e. Arbeit, -. |
| Durch die Nockenkontakte n- und iap (ent- |
| sprechend Zeichen und Pause) werden die |
| nun einlaufenden Anrufimpulse. die von der |
| Nockenscheibe ,to der Geberapparatur aus- |
| gehen, auf ihre Reihenfolge geprüft. An- |
| genommen ist eine Impulsfolge + -, , -. |
| + -, -f- -, und die '; ockenkontakte ir, und |
| ian sind entsprechend ausgebildet, wie dies |
| aus der Fig. 5 hervorgeht. Selbstverständlich |
| könnte die Reihenfolge dieser Impulsfolge |
| auch beliebig anders aufgebaut sein. |
| Stimmt nun die Stellung des Empfangs- |
| relais TEl und damit auch die Stellung des |
| von ihm gestellten Kontaktes tel mit der Stel- |
| lung der Nockenkontakte n-, und an überein. |
| d. h. liegt der Kontakt tel auf Arbeit und ist |
| dabei der Noclenlontalzt iaz geschlossen oder |
| liegt der Kontakt tE 1 auf Ruhe und ist dabei |
| der Nockenkontakt ian geschlossen, so bleibt |
| das Prüfrelais E, trotz des Öffnens des |
| Noclzenkontalztes iai, angezogen. Aus der Fig. 5 |
| ist ersichtlich, daß die einzelnen Öffnungs- |
| zeiten des Noclcenlzontalctes, i il, ati@:-°chselnd |
| durch die Nockenkontakte ;z, und itn über- |
| brückt «,-erden. Da nun die Nockenkontakte |
| 11f" a', und izn parallel geschaltet sind, bleibt
bei |
| Übereinstimmung der Stellung des Kontaktes |
| tel mixt den Stellungen der N oclzetilzontaht°
lt.. |
| und izn der Stromkreis für das Relais Eoli
g2_ |
| schlos s°n und letzteres demzufolge angezogen, |
| i |
| d. h. sein Kontakt e. verbleibt auf der Arbeits- |
| Stellung. |
| !' Ist jedoch z. B. während der Schließzeit |
| des -'Zoclenlzontal,:tes izn das: Empfangsrelais |
| TEl noch in Arbeit, so wird der Haltestrom |
| für das Relais EOIi beim Öffnen des Nocken- |
| kontaktes ;i,, unterbrochen. Das Relais E,11 |
| fällt demzufolge ab und bringt durch seinen |
| öffnenden Kontakt z. das Kommando zum |
| Ausfall. |
| Nach den vier Anrufdoppelimpulsen trifft |
| der eigentliche Kommandoimpuls ein, der |
| nach den oben getroffenen Voraussetzungen |
| aus dzii Zeichen + - besteht und das Kom- |
| mando »ein<# bedeutet. Der vom Nockenkon- |
| takt a1 der Geberapparatur ausgehende Im- |
| puls legt zunächst den Kontakt tel auf Arbeit |
| um. Durch das während des Sendens dieses |
| Impulses erfolgende Schließen des Nocken- |
| kontalztes ;il der Empfängerapparatur erhält |
| das Relais EI, Strom. und zwar über |
| @--, Kontakt tel Arbeit, Nockenkontakt n1 |
| Arbeit, Relais Ei" Kontakt e. Arbeit. -. |
| Das Relais E" zieht demzufolge an und |
| legt seinen Kontakt el auf Arbeit um. Wäh- |
| r2nd der Schließzeit des Nockenkontaktes n., |
| der Empiängerapparatur trifft bei richtigem |
| Kommandoeinlauf kein Zeichen ein, das Re- |
| lais E.,I bleibt demzufolge in Ruhe, und auch |
| sein IZontaht c., behält seine Ruhestellung bei. |
| Wird nunmehr der Nockenkontakt ltk ge- |
| schlossen, so besteht folgender Stromkreis |
| für die Kommandoausführung: |
| -. Noclenlzotltalzt irlw Arbeit, Kontakt ei |
| Arbeit, Relais KI, Kontakt e., Ruhe, Kon- |
| takt e. Arbeit, -. |
| Es ist itn Ausführungsbeispiel angenom- |
| m°n. daß das: ILommatidorelais K polarisiert |
| ausgeführt ist und nach Öffnen des Nocken- |
| kontahtes iziy in seiner Stellung liegen bleibt. |
| Diese Tatsache ist jedoch keine unbedingte |
| Voraussetzung für das Wesen der Erfindung, |
| es können vielmehr auch gleichwertige andere |
| Relais verwendet «,erden. |
| Wird das Kommando »aus« entsprechend |
| dein I,:-ommandoimpuls - + gegeben, so |
| stellen die Kontakte ei und e., entgegengesetzt, |
| d. h. ei auf Ruhe und e2 auf Arbeit. Hierdurch |
| kommt das Relais KI, zum Ansprechen. Sind |
| die beiden Kommandoimpulse gleichartig, |
| d. 1i. '-;- + bz«-. --, was beim Vorliegen |
| einer Störung vorkommen kann, so liegen die |
| beiden Kontakte ei und e., entweder auf Ar- |
| beit oder auf Ruhe, und das Kommando- |
| relais K bleibt stromlos. War die vorher- |
| gehend@e Anrufimpulsfolge gestört, so bewirkt |
| das abgefallene Relais Eoii ebenfalls Strom- |
| losigkeit für das Relais K, da in dieseln Falle |
| der Kontakt co auf Ruhe umgelegt hat. |
| Nach der K=ommandoausführung werden |
| die \ ockenkontakte n1 und ia,n wieder ge- |
schlossen. Der Kondensator Cl wurde bereits beim Umlegen des Kontaktes
m auf Ruhe wieder aufgeladen. Ein. kurzzeitiges@ Öffueü .des Nockenkontaktes n11
,bewirkt nunmehr den Abfall des Relais EOII und damit ein Um, legenseines Kontaktes
e. auf Ruhe. Die Relais E11
und E21 ;bleiben in ihrer @augenblicklichen Stellung,
bis sie,durch -den Losi@auf des nächsten Kommandos, beim Anziehen des Relais L,
zurückgestellt werden. Kurz vor dem Anschlag der Kupplung 9 an die Sperre io wird
der StromkTeig für den Motor 7 durch den Nockenkontakt nm unterbrochen, .die Apparatur
befindet sich wieder in ihrem Ausgangszustand und ist zur Aufnahme eines neuen Kommandos
bereit.
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Essoll nun noch untersucht werden, wie sich die Empfangs,appa;ratur
beim Eintreffen von Störungen verhält. Trifft auf den Empfänger eine Reihe von kurzen
Impulsen, die z. B. von fremden Telegrafiesende!rn oder von Gewitterstörungen, herrühren,
so wird zunächst in :der bereits beschriebenen Weisse der Motor 7 mittels, des Relais
M1 an Spannung gelegt. Beim ersten Zurücklegen des Kontaktes tel auf Ruhe kann das
Relais, L1 jedoch nicht anziehen, weil. sich bei: kurzen Innpulsen der Kondensator
Cl noch nicht so weit entladen hat, daß ein Aufladestromstoß entsteht, :der genügend
groß ist, um ,dass Relais LI zum Ansprechen zu bringen. Esi wird .daher über -I-,
Kontakt m Arbeit, Relais StI, Kontakt d Ruhe, Kontakt l Ruhe, Nockenkontakt
% Arbeit, -das Relais, ST, zum Anzug gebracht und sein Kontakt st ,auf Arbeit umgelegt.
Letzterer bewirkt, daß das Störungsrel,aits über das: Relais STI1 und: den ,aufgeladenen
Kondensator Cst .gehalten wird. Das. Relais M1 fällt nunmehr wieder, ab und legt
durch seinen auf Ruhe umlegenden Kontakt m .denn Kondensator C1 wieder an Spannung.
Treffen weitere Impulse ein, bevor das durch den Kondensator verzögert abfallende
Relais St1I abgefallen ist, so wird: der Kondensator Cst nachgeladen, und das Relais
St11 bleibt angezogen, bis einmal eine längere Pause :in den Störimpulsen auftritt.
Bei kurzen @Stärimpulsen kommt der Motor 7 bereits nach dem ersten Impuls wieder
zum Stillstand, was mit Rücksicht auf @geringen Stromverbrauch. der Empfängerapparatur
von Vorteil ist.
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Tritt ,die Störung in Form eine Dauerstriches auf, so wird zunächst
ebenfallis wieder das Rel!aisi M, anziehen. Nach einer .bestimmten Zeit ist aber
:der KondenslatoT Cd
entladen, :das Relais D fällt demzufolge ab und bringt
durch seinen auf Ruhe unilegenden Kontakt d das Relais ST, zum Anzug. Infolge ,des
Umlegens. des Kontaktes, d fällt auch das Relais M, ab und ibringt den Motor 7 zum
Stehen. Der Stromverbrauch des, Motors. 7 isst also auch bei einer solchen Störung
gering. Nach dem Aufhörender Störung ist der Empfän.ger erst nach dem Albfall des,
Reilais STIz wieder zur Aufnahme eines Kommandos bereit.