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Mehrstufiger Fernschalter mit Motorantrieb Auf verschiedenen Gebieten
der Nachrichtentechnik tritt die Aufgabe auf, einen mehrstufigen Schalter aus der
Ferne derart umzuschalten, daß er die durch einen Geber gewählte Stellung einnimmt.
So ist es z. 13. bei Rundfunkempfangsanlagen mit störungsfreier Antenne und einem
am Fußpunkt der Antenne eingebauten Übertrager erforderlich, den Übertrager den
verschiedenen Wellenbereichen des Rundfunkgerätes anzupassen und ihn wahlweise auf
Mittel-, Lang- oder Kurzwellen umzuschalten. Eine ähnliche Aufgabe besteht dann,
wenn ein Rundfunkempfänger aus der Ferne bedient werden soll und der im Rundfunkgerät
eingebaute Wellenschalter auf die verschiedenen Wellenbereiche eingestellt oder
die Tonblende oder Abstimmung des Gerätes verändert werden soll. Andere Anwendungsmöglichkeiten
ergeben sich ohne weiteres aus den Eigenschaften des int folgenden beschriebenen
Fernumschalters, der eine besonders gedrängte und leichte Bauweise mit niedrigem
Stromverbrauch und gerringem Leitungsbedarf vereinigt.
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Bei dein Schalter gemäß der Erfindung ist eine Brückenschaltung mit
einem Relais zur Ferneinschaltung eines Motorantriebes für die absatzweise Schaltbewegung
mit einem Geber angeordnet, der nach erfolgter Umschaltung die Stromquelle selbsttätig
wieder abschaltet.
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Es ist bekannt, bei selbsttätigen Kompensationsgeräten eine Brückenschaltung
zu verwenden. Bei diesen Geräten kommt es aber darauf an, eine Meßanzeige möglichst
genau zu übertragen, und es ist daher ein kontinuierlicher Brückenabgleich erforderlich.
Bei dem Fernschalter gemäß der Erfindung sollen dagegen mehrere Schalterstellungen
mit Sicherheit und eindeutig erreicht werden, ohne daß es notwendig ist, Zwischenwerte
zu übertragen.
:Mich wird keine dauernde Nachregelung des Schalters
verlangt, sondern nur eine Umschaltung dann; wenn der Geberschalter umgeschaltet
worden ist.
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Der Geberschalter ist mit einem zusätzlichen Kontaktsatz versehen,
welcher zur Einschaltung der Stromquelle dient. Das als Nullinstrument benutzte
polarisierte Relais hat einen Haltekontakt, der den Brückenstromkreis so lange geschlossen
hält, bis der Schleifer des Empfängerschalters die gewünschte Stellung eingenommen
hat, worauf die Stromquelle wieder abgeschaltet wird, so daß kein Stromverbrauch
während der übrigen Zeit stattfindet.
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Weitere Einzelheiten gehen aus dem im folgenden beschriebenen Ausführungsbeispiel
hervor. Fig. i zeigt die Schaltung einer Ausführungsform des Schalters, der z B.
für die Umschaltung eines Antennentransformators bei Rundfunkempfangsgeräten benutzt
werden kann. Fig. 2 und 3 zeigen die Kontaktsätze der beiden Brückenzweige.
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Die Einrichtung besteht aus dem Geber, der in der Fig. i unterhalb
der Linie B-B dargestellt ist, und dein Empfänger, dessen Schaltelemente oberhalb
der Linie B-B gezeichnet sind. Die vier von der Linie B-B geschnittenen Verbindungsleitungen
führen von dem Geberschalter, der sich bei diesem Beispiel Bim Rundfunkempfangsgerät
befindet, zu dem Empfängerschalter, der am Fuß der Antenne in einem dafür vorgesehenen
Gehäuse angeordnet ist.
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Der Geber enthält außer der Stromquelle, die an die Klemmen 1, 2 angeschlossen
ist, einen Brückenzweig der Brückenschaltung mit den Widerständen 3 bis 8, sowie
eine Sonderbauart eines kombinierten Schalters, dessen Kontaktsätze in Fig. 2 schematisch
dargestellt sind. Der äußere Kontaktsatz (14 bis 17) kann durch eine mit der Rasterscheibe
des Rundfunkempfängers kombinierte einfache Kontaktvorrichtung ersetzt werden. Ein
innerer Kontaktsatz hat fünf Kontaktsegmente 9 bis 13, während der andere äußere
Kontaktsatz vier miteinander verbundene Segmente 14 bis 17 aufweist. An Stelle des
inneren Kontaktsatzes kann ein Potentiometer treten, das auf der Schalterachse des
Gerätumschalters sitzt und nur stufenweise geschaltet wird. Die Kontaktfedern 18,
i9 für die beiden Kontaktsätze werden gleichzeitig von der Schalterachse aus betätigt.
Die Schalterachse ist derart mit Rasten versehen, daß die Kontaktfedern in einer
Stellung einrasten, bei der sich die Feder 18 zwischen zwei Segmenten des äußeren
Kontaktsatzes befindet, während die Feder i9 auf der Mitte eines der Kontakte 9
his 13 aufliegt. Die Breite der Federn ist so bemessen, daß die Feder 18 die Segmente
14, 15 usw. nicht überbrücken kann, während die Feder i9 die Segmente c) his 13
nicht überbrücken kann. Am Empfänger befindet sich der zweite Brückenzweig mit den
Widers 'iiidell 20 bis 25. Die Enden der Widerstände t, liegen auch hier
an Kontaktsegmenten 26 bis 30, die von einer Kontaktfeder 31 des Empfängerschalters
überstrichen werden. Die Achse dieses Schalters wird durch einen Motor 32 betätigt,
der den Schalter auf die gewünschte Stellung bringen soll. Die Verwendung eines
Potentiometers an Stelle des Empfängerumschalters ist hier unzweckmäßig, da dann
die Einstellgenauigkeit der Schalterachse unzureichend wird. Bei gegebener Ansprechgrenze
des Relais wird dieses nicht genau im Nullpunkt schalten, sondern in einem Winkel
links und rechts des Nulldurchganges, der von der Steilheit des Verlaufes des Brückenquerstromes
abhängig ist. Die Schalterachse bleibt also je nach dem Drehsinn unter diesem Winkel
links oder rechts von der Sollstellung stehen. Die Fehlstellung kann sehr klein
gemacht werden durch Erhöhung des Brückenstromes bzw. ganz vermieden werden durch
den beschriebenen Umschalter, der nicht kontinuierlich, sondern in definierten Stufen
schaltet. Die Enden der beiden Brückenzweige sind miteinander über die Leitungen
33, 34 verbunden, «-ährend die Kontaktfedern i9 und 31 die Endpunkte der Brückendiagonale
bilden, in der clieN\'icklung 35 des Relais 36 liegt. Das Relais 36 ist ein polarisiertes
Relais, dessen Anker bei Stromlosigkeit in der Mitte steht, so daß alle Kontakte
geöffnet sind. Bei Stromgabe in der einen Richtung werden die Kontakte
a., c. e
und bei Stromgabe in der anderen Richtung die Kontakte
b, d, f geschlossen.
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Die Einrichtung arbeitet folgendermaßen: Bei der Ausgangsstellung
sei die Brücke abgeglichen, das Relais 36 stromlos, die Kontaktfeder i9 möge sich
auf dem Segment i i, und die Feder 3 i auf dem Segment 28 befinden. Wird der Schalter
auf der Geberseite gedreht, so daß die Kontaktfeder 18 das Segment 16 berührt, so
wird die Stromquelle eingeschaltet, und da die Kontaktfeder i9 auf das Segment 12
gelangt, fließt durch die Wicklung 35 ein Strom.
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Das Relais zieht nach der einen Seite an, so daß durch die Kontakte
b, d der Stromkreis für den Motor eingeschaltet wird, während der Kontakt
f das Relais hält. Der Motor läuft nun so lange um, bis er die Kontaktfeder 3 t
auf das Segment 29 bewegt hat, so daß die Brücke wieder abgeglichen ist. Der Schaltvorgang
wird durch Abfall des Relais beendet, und da der Kontakt f geöffnet wird, wird die
ganze Anordnung stromlos.
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Bei Verschiebung des Geberschalters in der entgegengesetzten Richtung
wird der Motor 32 durch die Kontakte a und c in der entgegengesetzten Richtung eingeschaltet
und die Kontaktfeder 31 ebenfalls in entgegengesetzter Richtung verschoben. Dabei
kann der Geberschalter beliebig uni ein oder mehrere Kontakte weitergeschaltet werden.
Der Motor wird in jedem Fall die Kontaktfeder 31 so lange weiterschieben, bis
(las Brückengleichgewicht wiederhergestellt ist.
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Da bei der Bewegung der Feder 31 zwei benachbarte Segmente überbrückt
werden, wird der dazwischenliegende Widerstand während dieser Zeit kurzgeschlossen.
Um zu vermeiden, daß hierdurch ein Brückenabgleich vorgetäuscht wird, während er
noch nicht endgültig durchgeführt ist, ist es zweckmäßig, die Widerstände 3 bis
8 und 20 bis 25 nicht gleichstufig zu wählen, sondern die nach außen liegenden Widerstände
größer zu machen als die in der Mitte des Brückenzweiges liegenden Widerstände.
Hierdurch läßt sich erreichen, daß stets eine
eindeutige Beziehung
für den Briickenabgleich besteht, auch wenn ein einzelner Widerstand durch die Kontaktfeder
31 kurzgeschlossen wird.
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Um ein sicheres Ansprechen des Relais zu erreichen und dieses Relais
nicht zu empfindlich ausführen zu müssen, ist es zweckmäßig, den Widerstand der
Brückenzweige um eine Größenordnung größer zu machen als den Widerstand der Relais-@vicklung.
1)a die Anordnung nach einer Nullmethode arbeitet, ist sie von dem Absolutwert der
Betriebsspannung weitgehend unabhängig, so daß auch bei Schwanken der Betriebsspannung
eine einwandfreie Arbeitsweise gewährleistet ist.