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Impulskontrollgerät
In der Technik wird oft die Aufgabe gestellt, innerhalb
eines periodisch wiederkehrenden Zeitraumes einen oder mehrere Impulse bzw. Schaltvorgänge
an bestimmten Stellen der Periode auszulösen. Darüber hinaus wird oft noch die Forderung
erhoben, daß die Impulse oder Schaltvorgänge eine bestimmte Dauer haben. Die vorliegende
Erfindung behandelt nicht die Herstellung dieser Impulse, sondern befaßt sich lediglich
mit der Kontrolle des richtigen Einsatzes und der richtigen Dauer der Impulse. Eine
solche Kontrolle ist besonders wichtig, wenn es sich um eine große Zahl von Schaltvorgängen
handelt, deren richtige Reihenfolge und Dauer für die Wirkungsweise eines Gerätes
wesentlich ist. Das falsche Arbeiten ist bei einer so komplizierten Einrichtung,
die z. B. aus vielen Relais aufgebaut ist, zwar erkennbar, jedoch ist nicht ohne
weiteres ersichtlich, an welcher Stelle der Schaltung der Fehler auftritt. Die erwähnten
Schaltvorgänge und Impulse haben dabei eine wahrnehmbare Dauer. Es handelt sich
also nicht um hochfrequente Impulse.
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Zur Prüfung von Strom- oder Spannungsimpulsen hinsichtlich ihrer
Dauer und ihres Einsatzpunktes sind Kontrollgeräte bekannt, die beispielsweise als
Synchronisiereinrichtungen für Telegraphen zur Überwachung des Gleichlaufes dienen.
Es werden hierbei elektrische Anzeigevorrichtungen, z. B. Lampen, benutzt, die durch
aufeinanderfolgende Kontakte eines unterbrochenen Verteilerringes folgeweise abwechselnd
verbunden werden. Der über eine Verteilerbürste geleitete Strom vermag dann in Abhängigkeit
von den einlaufenden Stromstößen diese Anzeigevorrichtungen bei Synchronismus, bei
Vor- und bei Nacheilen des Empfängers in jeweils verschiedener Art zu beeinflussen.
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Gemäß der Erfindung wird zur Kontrolle von Schaltimpulsen eine ähnliche
Einrichtung benutzt, die zum Zwecke der übersichtlicheren und einfacheren Handhabung
mit einem Zeiger versehen ist, der nach Art eines Uhrzeigers periodisch umläuft,
und bei der am Umfang an den dem Einsatzpunkt der Impulse entsprechenden Stellen
Schauzeichen, z. B. Glimmlampen, angeordnet sind, die von den zu überwachenden Impulsen
ein- und ausgeschaltet werden. Gemäß der weiteren Erfindung bleiben die Schauzeichen
so lange eingeschaltet, wie der Impuls oder eingeleitete Schaltzustand dauert. Die
weiteren Einzelheiten der Erfindung werden an Hand der Abbildungen erläutert.
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Abb. I zeigt ein Ausführungsbeispiel des Kontrollgerätes; Abb. 2
und 3 zeigen beispielsweise Darstellungen der Impulse, die durch das erfindungsgemäße
Gerät überwacht werden sollen. Das Kontrollgerät ist nach Art einer Uhr ausgebildet.
Es besteht aus einem Zeiger a, der dauernd umläuft, einem Zifferblatt c mit einer
Zeiteinteilung, im vorliegenden Falle einer I0-Sek.-Teilung, und am Umfang des Zifferblattes
gleichmäßig verteilten Glimm- oder Glühlampen b. Der Zeiger a des Kontrollgerätes
wird so angetrieben, daß er sich in einer Periode einmal herumdreht. Die Nullstellung
des Zeigers wird durch das Stellrad d einreguliert. Die am Umfang des Zifferblattes
angeordneten Lampen werden automatisch durch die erzeugten Impulse oder Schaltvorgänge
eingeschaltet. Das Ausschalten kann bei Aufhören des Impulses bzw. Schaltvorganges
erfolgen.
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Die Wirkungsweise dieses Gerätes ist folgende. Wenn die Impulse bzw.
Schaltvorgänge zu den festgelegten Zeiten innerhalb der Periode und mit der gewünschten
Dauer erfolgen, so wird die jeweilige Lampe dann aufleuchten, wenn der Zeiger die
den Lampen zugeordnete Zeitmarkierung überschreitet, und sie wird verlöschen, wenn
die zweite zugeordnete Zeitmarke von dem Zeiger überschritten wird. Gemäß der Abb.
1 wird also die Lampe 2 aufleuchten, während der Zeiger von 20 nach 20 wandert,
falls der Einsatz und die Dauer des Impulses richtig ist. Treten Fehler in der Erzeugung
der Impulse auf oder entstehen diese später, so bleibt das Leuchten der betreffenden
Lampe aus, oder es erfolgt verfrüht oder verspätet gegenüber ,dem jeweiligen Zeigerstand.
In dem eben beschriebenen Beispiel ist angenommen, daß ein Impuls sich an den anderen
anschließt, wie es in Abb. 2 dargestellt ist. Es können jedoch auch Impulse gemäß
Abb. 3 überwacht werden.
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Die Impulse haben in diesem Falle verschiedene Länge.
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Ebenso sind die Impulspausen verschieden lang. In dem Beispiel gemäß
Abb. 3 sind nur die Lampen 1 bis 3, Io bis I8, 28 und 34 bis 36 erforderlich.
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Die Erfindung ist selbstverständlich anwendbar auf Perioden beliebiger
Dauer und Impulse beliebiger Länge. Es ist daher gemäß weiterer Erfindung vorgesehen,
die Umlaufgeschwindigkeit des Zeigers durch ein Getriebe oder einen Motor, dessen
Drehzahl frequenzabhängig ist, zu ändern. Ferner wird man in diesen Fällen das Zifferblatt
und die Lampen auswechseln. Statt der Glimmlampen können auch Glühbirnen oder Schauzeichen
verwendet werden. Zweckmäßig ist es, abwechselnd Lampen unterschiedlicher Farbe
zu verwenden, weil dann das Verlöschen und Aufleuchten der jeweils folgenden besser
erkennbar ist.
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Vorteilhaft ist es in weiterer Abwandlung der Erfindung, bogenförmige
Lampen zu verwenden, unter Umständen sogar eine zu einem Kreis gebogene Röhre, die
das Zifferblatt umgibt. Bogenstücke wird man z. B. bei Anordnungen nach Abb. 3 verwenden,
wenn man nicht gleichzeitig mehrere Lampen in Parallelschaltung leuchten lassen
will. Bogenförmige Lampen werden mit mehreren Stromzuführungen versehen, so daß
Teilleuchtstrecken entstehen, die den einzelnen Lampen gemäß Abb. I entsprechen.
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In der bisher beschriebenen Ausführungsform ist das Gerät nur für
visuelle Beobachtung brauchbar. Es ist aber auch möglich, in weiterer Ausbildung
der Erfindung, automatisch ein Abweichen des Impulseinsatzes oder der Impulsdauer
zu erfassen und ein Alarmzeichen in Form einer Klingel auszulösen bzw. einen Regelvorgang
einzuleiten. Zu diesem Zweck ist jeder Lampe ein Kontaktsegment zugeordnet, das
mit der Lampe direkt verbunden wird oder über ein Hilfsrelais beim Leuchten der
Lampe Strom erhält. Die Kontaktsegmente sind sektorförmig angeordnet und gegeneinander
isoliert. Der Zeiger a oder ein zweiter mit a gekuppelter Zeiger schleift über die
Kontaktsegmente. Zwischen Zeiger und Kontaktsegment liegen Windungen eines Relais,
das eine Klingel steuert. Im Normalfall erhalten die Lampe und das Kontaktsegment
nur Strom zu den Zeiten, zu welchen der Zeiger jeweils die zugehörige Relaiswicklung
kurzschließt. Leuchtet dagegen die Lampe im Störungsfalle zu solchen Zeiten auf,
zu denen der Zeiger nicht auf dem zugehörigen Kontaktsegment schleift, so ertönt
die Klingel, da der Zeiger die Relaiswicklung nicht mehr kurzschließt.
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Eine weitere Möglichkeit, Impulseinsatzstörungen zu erkennen, besteht
darin, den Zeiger a oder einen damit gekuppelten als Abdeckblende für den Lampen
zugeordnete Photozellen auszubilden. Photoströme können nur entstehen, wenn eine
Lampe zu früh oder zu lange leuchtet. Die Photozelle kann als Kreisrohr, das das
Zifferblatt umschließt, ausgebildet sein.
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Es fällt auch nicht aus dem Rahmen der Erfindung, den Zeiger fest
anzuordnen und das Zifferblatt nebst Lampen in Umdrehung zu versetzen. Neben den
dargestellten und beschriebenen Beispielen gibt es viele andere Ausführungsformen.
Der Grundgedanke ist jedoch immer, einen Zeiger od. dgl. mit der Grundfrequenz anzutreiben
und Vorrichtungen vorzusehen, die innerhalb der Grundfrequenz Einsatz und Dauer
von Vorgängen anzeigen oder die bei Abweichungen vom Normalzustand Alarmvorrichtungen
auslösen oder die Abweichung vom Normalverlauf der Impulse zu Regelvorgängen oder
Wiederherstellung des Normalzustandes verwenden.