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Elektrische Wähl- und Signalanlage Die Erfindung bezieht sich auf
eine elektrische Wähl- und Signalanlage zum Auswählen eines von mehreren Betätigungsstromkreisen
für Anzeigevorrichtungen, z. B. Lampen, mit Hilfe unterschiedlicher Signalspannungen.
Dieser Auswählvorgang ist bei vielen elektrischen Systemen erforderlich, und es
sind daher zahlreiche Schaltungen für diesen Zweck entwickelt worden, die auch in
der Praxis allgemein Anwendung gefunden haben. Bei vielen dieser bekannten Schaltungen
werden elektromechanische Schalter benutzt; demgegenüber haben Relaisschaltungen
den Vorzug größerer Einfachheit und Verläßlichkeit, minimaler Abnutzung und geringerer
Wartung. Es ist aber andererseits bisher notwendig gewesen, citie große Zahl von
Relais in einer komplizierten Schaltungsanordnung vorzusehen.
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Die Erfindung zeigt einen Weg, wie eine elektrische Wähl- und Signalanlage
geschaffen werden kann, bei welcher unter Umgehung der genannten Nachteile Relais
Verwendung finden. Die Besonderheit der Erfindung besteht darin, daß jeder Betätigungsstromkreis
ein Relais, einen Gleichrichter und eine Spannungsquelle enthält"daß jedes Relais
über die in Reihe geschalteten, nicht betätigten Wählkontakte (Ruhekontakte) der
jeweils vorgeordneten Relais an einen gemeinsamen Leiter angeschlossen ist, der
seinerseits mit der Signalspannungsquelle in Verbindung steht, und daß die Betätigungsstromkreise
entsprechend der zu-
»elimendeii Stärke des in ihnen -beim Anlegen
-der Signalspannung auftretenden Stroms hintereinanderliegen.
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Für die Zwecke der Praxis hat es sich als zweckmäßig erwiesen, d@aß
alle Relais 'hinsichtlich ihrer elektrischen Charakteristiken und Kontaktanordnung
im wesentlichen gleich sind und die Gleichrichter hinsichtlich ihrer elektrischen
Cliarakteristiken übereinstiminün. Ein anderes Merkmal der Erfindung ist darin zu
sehen, daß die Signale lediglich aus tinterscliiedlichen elektrischen Spannurigen
bestehen und sämtlich von gleicher Polarität sein kiümnen.
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Weitere Merkmale ergeben sich aus der folgenden Beschreibung der in
der Zeichnung dargestellten Ausführungsform einer Anlage gemäß ü-°r Er-findung.
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Die zu wählenden und zu betätigenden elektrischen Anzeigevorrichtungen
sind in vier Zeichnung als L ainpen I_i bis 1.5 dargestellt. Es können jedoch irgendwelche
anderen geeigneten Vorrichtungen vorgesehen sein. jeder Lampe L, bis I.5
ist ein Relais Ri bis R5 zugeordnet. jedes Relais ist mit einem Arbeitskontakt (rechts)
für die Be#tä tigung der zugehörigen Lampe oder einer anderen Anzeige,-vorrichtung
und mit einem Wählkontakt (links) ausgestattet, an welchen ein Ende der Relaiswicklung
angeschlossen ist. Die Relais sind sehr einfach; sie haben nur je eine Wicklung
und je zwei Kontakte. Das andere Ende 'der Wicklung jedes Relais ist an einen Pol
eines der Gleichrichter RCi bis RCS angeschlossen. Diese Gleichrichter, deren Ausführung
beliebig sein kann, bieten dem Stromdurchgang in einer Richtung einen hohen Widerstand,
in der anderen Richtung einen geringen Widerstand; sie können miteinander übereinstimmen,
Der andere Pol jedes Gleichrichters ist, wie nachstehend beschrieben wird, an eine
geeignete Spannungsquelle angeschlossen. Die Wählkontakte sämtlicher Relais sind
entsprechend der Darstellung untereinander verbunden, so <laß ein Ende jeder
Relaiswicklung normalerweise mit denn Steuer-' Leiter C in Verbindung steht.
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\Vie die Zeichnung erkennen läßt, haben die Relais Ri bis R5 sämtlich
gleiche Form. Sie können identisch sein und, besitzen bei der gezeigten Ausführungsform
der Erfindung im wesentlichen gleiche elektrische Eigenschaften. Die Spannungen
1'i bis 1'S, welche an die Gleichrichter RC i bis RC5 anzulegen sind, sind abhängig
von der Polung der Gleichrichter und den elektrischen Charakteristiken der Relais
Ri bis R5. Die Gleichrichter sind so gepolt, claß sie dem Stromdurchgang von der
Relaiswicklung her einen hohen Widerstand entgegeimsetzen. Die an die Gleichrichter
angelegten Spannungen sollen positiv sein, wie es der Darstellung entspricht. Jeder
Gleichrichter RCi bis RC5 soll ein anderes positives Potential erhalten. Zum Zweck
der Erläuterung ist bei dem gezeigten Beispiel angenommen, daß jedes Relais R, bis
R5 seine Kontakte betätigt, wenn ein Strom von o, i Ampere durch seine \Vicklung
fließt, aber bei einem wesentlich niedrigeren Strom nicht in Tätigkeit tritt. Es
wird außerdem angenommen, claß der Widerstand jeder Relaiswicklung ioo Ohni beträgt.
In diesem Fall betragen die geeigneten positiven, an die Gleichrichter RCi bis RC5
angelegten Spannungen 62 Volt für Gleichrichter RCi, 52 Voltfür Gleichrichter RC2,
.42 Volt für Gleichrichter RC3, 32 Volt für.Gleichrichter RC4 und 22 Volt für Gleichrichter
RC5, wie es in der Zeichnung angegeben ist. Diese i Spannungen können von irgendwelchen
geeigneten Quellen P, bis P5 stammen; man kann auch eine einzige Spannungsquelle
finit einem Spannungsteilen oder anderen geeigneten Mitteln verwenden, um die erforderlichen
Spannungen für die Gleichrichter zu erhalten.
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Die Gleichrichter RCi bis RC, können z. B. Metalloxvdgleichrichter
sein. Bei der gezeigten Ausführungsform ist angenommen, (laß jeder der Gleichrichter
in der l)ui-clilaßriclmtting einen Widerstand von weniger als to Ohin und in der
Sperrichtung einen Widerstand von wenigstens io ooo Olim aufweist; Gleichrichter
finit solchen Werten sind hanclelsiil>licli.
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Im Normalzustand der Schaltung wird keines der Relais Rm bis R5 1metätigt,
da der in den Relais-`@ Wicklünkeh fließende Strom in jedem Fall zu klein ist, um
die Relais zum Ansprechen zu bringen. Der z. I). von der Quelle P1 aus durch den
Gleichrichter RCi und die Wicklung des Relais Ri fließende Strom verzweigt sich
wie folgt: Durch den @V@@ml-Ikontakt und die Wicklun- des Relais Rz und Gleichrichter
RCz zur Quelle 1'z, durch den Wählkontakt und die Wicklung des Relais R3 und Gleichrichter
RC3 zur Quelle 1',;, durch den Wählkontakt und die Wicklung des Relais R4 und Gleichrichter
RC4 zur Quelle P4 und durch den Wählkontakt und die \Vicklung des Relais R5 und-
Gleichrichter RC5 zur Quelle P5. Die Spannungsdifferenz zwischen. Quelle Pi und
Quelle P5 beträgt im vorliegenden Fall .4o Volt, und ,diese Spannungsdifferenz -hat
einen Strom durch Gleichrichter RC5 in Richtung des hohen Widerstandes zur Folge.
Da dieser Widerstand wenigstens io ooo Ohm beträgt, so kann der Strom o,oo8 Ampere
nicht überschreiten. Die Span-; nungsdifferenz zwischen Quelle P, und Quelle P2,
I'3 und P4 beträgt in jedem Fall weniger als 4o \%olt, so dai der Strom in den drei
anderen Zweigen unter o,oo8 Ampere liegt. Der Strom durch die \Vicklung des Relais
Ri kann daher nicht so stark sein, wie es für die Betätigung dieses Relais erforderlich
wäre. In ähnlicher Weise fließt Strom von @' den Quellen T'i, P2, P3 und P4 durch
die zugehörigen Gleichrichter und Relais, den Wählkontakt und die Wicklung von Relais
RS und Gleichrichter RC5 j zur Quelle P5. Da die größte Spannungsdifferenz zwischen
einer der Quellen 1'i, P2, P3 und P4 und der Quelle P5 .I0 Volt beträgt und der
Widerstand des Gleichrichters RC5 in dieser Richtung nicht unter io ooo Ohm liegt,
so kann der Strom durch die Wicklung des Relais R5 0,032 Ampere nicht erreic'heii
und demgemäß die Betätigung des genannten Relais nicht erfolgen. Ähnliche Verhältnisse
bestehen für die Relais R,, R.; und R4, d. h. keines dieser Relais wird betätigt.
M'enn
nunmehr eine Signalspannung von io Volt von einer Signalspannungsquelle P an den
Leiter C angelegt wird, so wird Strom von der Quelle PS mit höherem Potential durch
Gleichrichter RC., Wicklung des Relais R5 und Leiter C zu der Quelle P fließen.
Dieser Strom, welcher den Gleichrichter RC., in der Richtung des geringen Widerstandes
durchfließt, beträgt 0,2 Ampere, und der Gesamtstrom, der durch die Wicklung des
Relais R5 fließt, wird eine Stärke von wenigstens o,i Ampere @hahen. Das Relais
R5 tritt daher in Tätigkeit, und sein Wählkontakt unterbricht die Verbindung von
dem Leiter C zu den Relais R1, R2, R3 und R4, so daß keines der letztgenannten Relais
betätigt werden kann. Der rechts liegende Arbeitskontakt des Relais R5 schließt
den Stromkreis der Lampe L5. Durch das Aufleuchten dieser Lampe wird das Signal
(1o Volt) kenntlich gemacht, welches an den Leiter C angelegt wurde.
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Wenn anstatt io Volt eine Signalspannung von 20 Volt von der Signalspannungsquelle
P an den Leiter C angelegt wird, so fließt Strom von der Quelle P5 mit höherem Potential
durch Gleichrichter RC., die Wicklung von Relais R5 und den Leiter C zu der Quelle
P. Da aber die Spannungsdifferenz zwischen den Ouellen P5 und P nur 2 Volt beträgt,
so kann der Strom durch die Wicklung von Relais R5 0,02 Ampere nicht überschreiten;
das ist die Größenordnung des oben erläuterten, entgegengesetzten Stromes, welcher
normalerweise durch die genannte Wicklung fließt. Das Relais R5 wird daher nicht
betätigt. Strom fließt auch von Quelle P4 durch Gleichrichter RC4, die Wicklung
von lZelais R4, den Wählkontakt von Relais R5 und Leiter C zu der Quelle P mit geringerem
Potential P. Dieser Strom fließt in der Durchlaßrichtung des Gleichrichters RC4,
und da zwischen den Quellen P4 und i' eine Spannungsdifferenz von 12 Volt besteht,
so wird der in der Wicklung des Relais R4 auftretende Strom wenigstens o,i Ampere
betragen, was ausreicht, um das Relais R4 zu betätigen. Dieses Relais spricht daraufhin
an; sein links liegender Kontakt öffnet den vom Leiter C zu den Relais R1, R2 und
R3 führenden Weg, so daß die letztgenannten Relais nicht betätigt werden können.
Der rechts liegende Arbeitskontakt des Relais R4 schließt den Stromkreis der Lampe
L4. Durch das Aufleuchten dieser Lampe wird wiederum das zugehörige Signal (2o Volt)
kenntlich gemacht, welches an den Leiter C angelegt wurde.
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1n ähnlicher Weise wird ein Signal von 30 Volt die Betätigung
des Relais R3 veranlassen und die Lampe 1..; zum Aufleuchten bringen, während ein
Signal von 4o Volt die Betätigung des Relais R2 und die Einschaltung der Lampe L2
bewirkt und ein Signal von So Volt das Relais R1 betätigt und die Lampe L1 einschaltet.
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Die Anzahl der Anzeigevorrichtungen (Lampen 1_l bis I_5) ist beliebig
und die Signalspannungen können in beliebiger Weise und in jeder gewünschten Reihenfolge
an den Leiter C angelegt werden. Beider Wahl der Widerstands- und Spannungswerte
ist man natürlich nicht an die Angaben des Ausführungsbeispiels gebunden. Die Polung
der Gleichrichter RCl bis RC5 kann umgekehrt sein, und man kann negative Spannungswerte
an Stelle positiver Spannungen anwenden. Wenn es auch vorteilhaft ist, daß,die Relais
R1 bis R5 gleich sind, so ist es doch nicht wesentlich, daß das der Fall ist, dä
irgendwelche geeigneten Relais benutzt und Unterschiede der Relaischarakteristik
leicht durch entsprechende Einstellung der Spannungswerte ausgeglichen werden können.
Das gleiche gilt für die Gleichrichter RCl bis RC., welche miteinander übereinstimmen
oder voneinander abweichen können.