-
Von einer Zentrale gesteuerte Zeitschaltanlage Die Erfindung bezieht
sich auf eine von einer Zentrale gesteuerte Zeiüschalt.anlaa , die in verschiedenen
Stromkreisen zu jeweils unterschiedlichen Zeiten. Schaltmaßnahmen durchführt. Derartige
Schaltanlagen werden beispielsweise bei der halb- und. ganznächti.gen Steuerung
der Straßenbefeuchtun:g benötigt, deren Ein- und Ausschaltezeitpunkte meist auch
jahreszeitl.idh bedingten Veränderungen unterliegen. Weitere Schaltvorgänge, die
an ausgewählte Tageszeiten gebunden sind, sind beispielsweise Tarifumschaltungen;
welche dafür sorgen, daß während einer bestimmten Zeitspanne, z. B. abends oder
nachts, der Stromverbrauch angesehlossener Geräte, z. B. Warmwasserspeicher, zu
einem billigeren Preis berechnet wird, als dies «nährend der übrigen Tageszeit der
Fall ist. Für die vorerwähnten Zwecke sind astronomische Signaluhren bekannt, welche
=den jahreszeitlichen Einfluß auf den durch Eintritt der Dämmerung gegebenen Ein-
und Awsschaltezeitpunkt angeschlossener Stromkreise berücksichtigen. Solche Signaluhren
können jedoch nur eine geringe. Zahl von Stromlcreisen, meist nur zwei, unmittelbar
ein- und ausschalten. Außerdem sind die Schaltleistungen und. damitdie Versorgungsbereiche
.der angeschlossenen Bezirke begrenzt, so daß hei großen Versorgungsnetzen, entsprechend
viele solcher astronomischer Signaluhren aufgestellt werden müßten. Hierdurch wird
aber die Anlage erheblich verteuert.
-
Flierin eine Vereinfachung zu bringen, ist das Ziel der Erfindung.
Diese besteht darin, daß an eine von einem Polwechsler der Zentrale gespeiste gemeinsame
Steuerleitung polarisierte Sch@rittschaltwerke von übereinstimmender Gesamtschrittzahl
angeschlossen oind@, von denen jedes einem der unterschiedlich zu steuernden Stromkreise
zugeordnet ist und bei derzugewiesenen Schaltaufgabe entsprechen-
.den
Schaltschritten seine Schaltaufgabe- durchführt. Eine derartige Einrichtung hat
den Vorteil, daß für die einzelnen untersc'hiedlic'h zu steuernden Stromkreise Schrittschaltwerke
verwendet werden können, deren Antriebe völlig gleichartig sind, und :die sich voneinander
lediglich durch die eigentlichen Schaltglieder, wie Schaltnocken, untersehenden.
Die Schrittschaltwerke führen dabei unter dem Einfluß der von der Zentrale gelieferten
Stromstöße wechselnder Polarität sämtlich die gleiche Zahl von Schritten aus-, während
ihre unterschiedliche Schaltaufgabe,durch die unterschiedliche Ausbildung oder Anordnung
der Schaltglieder der :einzelnen Schrittschaltwerke gegeben ist. Mehrere polarisierte
SchTittschaltwerke mit unterschiedlicher Sch'al'taufgabe können. daher an dieselhe
Steuerleitung der Zenbrale angeschlossen sein. Schrittschaltwerke der gekennzeichneten
Art stehen in der Form der von einer Hauptuhr gesteuerten elektrischen ohne weiteres
für den geschilderten Zweck zur Verfügung und brauchen: lediglich :durch die Schaltglieder
ergänzt zu werden. Sie gestatten eine völlik zuverlässige Steuerung von einer gemeinsamen
Hauptuhr aus, :da sie den Einfluß von Fremdströmen dadurch nahezu völlig ausschließen,
daß( sie nur auf Stromstöße wechselnder Polarität ansprechen und in der Zeitspanne
zwischen :den einzelnen Stromstößen: kurzgeschlossen sind. Zweckmäßig erweise ist
die Zahl der Schaltschritte und damit die Zahl der von der Zentrale gelieferten
Stromstöße wechselnder Polarität möglichst auf :die Zahl der insgesamt durchzuführenden.
Schaltaufgaben beschränkt. Ferner können sich durch verschieden artige Formgebung
der Schaltnocken die Steuerbereiche der einzelnen Schrittschalt,#verke über eine
jeweils unterschiedliche Zahl von Schaltschritten erstrecken. Dabei können die Schaltnocken
ihrer unterschiedlichen Schaltaufgabe entsprechend, Steuerkanten unterschiedlicher
Länge aufweisen. Der Gegenstand der Erfindung ist an Hand der Zeichnung näher erläutert.
Es zeigt Fig. i ein Schaltschema zur gleichzeitigen Steuerung mehrerer polarisierter
Schrittsch altwerke gemäß der Erfindung von einer gemeinsamen Zentrale; die Schrittschaltwerke
dienen hierbei zur Ein- und Ausschaltung verschiedener Lampengruppen einer Straßenbeleuchtung
mit halb-und ganznächtiger Brenndauer sowie zur Tarifumschaltung, Fig. z verschiedenartige
Schaltnocken in verschiedenen Schaltstellungen für polarisierte Schrittschaltwerke
zur Steuerung einer Straßenbeleuchtung und Tarifumschaltung, Fig. 3 ein Ausführungsbeispieleines
polarisierten Sohrittschaltwerkes, Fig: q. ein ähnliches polarisiertes Schrittschaltwerk
wie in Fig. 3, lediglich schematisch dargestellt, mit einpoligem Anschluß an eine
Steuerleitung der Zentrale, Fig. 5 ein anderes Ausführungsbeispiel eines polarisierten
Schrittschaltwerlces, wiederum nur schematisch dargestellt, mit doppelpoligem An:
schluß an eine Steuerleitung der Zentrale und einer Einrichtung zur Stellungsrückkontrolle.
-
Gemäß Fi.g. i ist in der Zentrale eine Signalhaupttihr HU vorgesehen
, die sowohl bei fester Zeiteinstellung als auch li,ei jahreszeitlich beeinflußter
veränderlicher' Zeitein.st°Ilung über einen: zugehörigen Schaltuhrkontakteinen Stromkreis
für ein Relais R schließt. Bei jedem Stromstoß der Hauptuhr wird das Relais R erregt,
das über die Kontakte rx den im Ausgangszustand bestehenden Kurzschluß der Steuerleitung
L aufhebt und deren Adern an die beiden Schaltarme dm eines Wählers anlegt
sowie über :einen weiteren Kontakt r2 den Drehmagneten DM anschaltet, der hei jedem
Stromstoß di-e beiden Wählerschaltarme jeweils um einen Schritt weiterbewegt. Die
einzelnen Kontakte :des Wählers sind so verdrahtet, daß bei den einzelnen Schritten
abwechselnd ein Gleichstromstoß. von einander entgegengesetzter Polarität die Steuerleitung
L ;durchfließt. Nach Beendigung jedes von der Hauptuhr gelieferten Stromstoßes schließen
:die Kontakte r1 :des Relais. R die Steuerleitung 1. kurz.
-
Angeschlossen sind an die Steuerleitung L drei polarisierte Schrittschaltiverke
i1'U, welche auf dem Prinzip der von einer Hauptuhr gesteuerten, polarisierten elektrischen
Nebzntzhren beruhen. Angenommen ist je ein sechsschrittiges Nebenuhrwerk zur Steuerung
der Stromkreise, dessen drehbarer Teil unter der Einwirkung je eines Stromstoßes
wechselnder Polarität jeweils eine Drehung von 6o° ausführt. Zur Steuerung der einzelnen
Stromkreise tragen die Schrittschaltwerke Nocken, deren Form den -einzelnen Schaltaufgaben
angepaßt ist. Es handelt sich bei dem angenommenen Ausführungsbeispiel um :die Steuerung
halb- und, ganznächtiger Straßenleuchten HN, GA' sowie um die L'msteuerung eines
Stromkreises zur Herbeiführung einer Tarifumschaltung T U.
-
Fig. 2 zeigt einige Ausführungsformen von Schaltnocken IV, die von
dem drehbaren Teil der Sch.rittschaltverke mitgenommen werden, in verschiedenen
Schaltstellungen. Dargestellt sind in .den Fig. 2a bis 2d vier verschiedene Schaltnocken
für je einen sechsschrittigen Umlauf der einzelnen. Schrittschaltwerke. Die Schaltnocken
schließen ihrer unterschiedlichen Schaltaufgabe entsprechend unterschiedliche Schaltwinkel
ein. Die Steuerkante für die Ausschaltstellung befindet sich im Abstand des Radius
r von der Antriebsachse .des Schrittschaltwerkes, während der übrige Umfang des
Steuernockens von geringerem Abstand von der Antriebsachse die Einschaltung der
zu steuernden Stromkreise bewirkt. Die -.\Tockenstellungen der Fig. 2 a gelten für
die Steuerung von Straßenleuchten im Winterlialibjähr, die Nockenstellungen der
Fig.2b für eine Straßenbeleuchtung im Sommerhalbja'hr, die Fig. :2c -für Straßenbeleuchtung
mit Mitternachtausschaltung und die Fig. 2.d für :die Steuerung einer Tarifumschaltung.
Die Stellung o ist die Ausgangsstellung, in der sämtliche von den Nocken gesteuerte
Stromkreise ausgeschaltet sind. In Stellung I sind sämtliche Steuernocken unter
der Einwirkung eines Stromstoßes bestimmter Polarität
um 6o° im
Uhrzeigersinn gedreht dargestellt. In diesem Fall hat in den Fig. 2 a bis 2 c der
Steuernocken. seine Einschaltestellung eingenommen, während gemäß Fig. 2 d der Steuernocken
den angeschlossenen Stromkreis noch ausgeschaltet hält. Der Einschaltezeitpunkt
der Steuernocken in Stellung I liegt mit jähreszeitlich:er Veränderung in einem
Intervall von 16.3o bis 21.30 Uhr, welches sich. über ein Halbjahr erstreckt.
Der Einschaltezeitpunkt von 16.30 Uhr ist dabei für den kürzesten Tag und der Einschaltezeitpunkt
um 2,1.30 Uhr für den längsten Tag angenommen. In dem dazwischenliegenden
Zeitrattm erfolgt die Einschaltung progressiv in einem dem jeweiligen Sonnenstand
angepaßten, um einige Minuten jeweils späteren Zeitpunkt. Nach einer weiteren Drehung
von 6o° des Schrittschaltwerkes unter der Einwirkung eines Stromstoßes entgegengesetzter
Polarität (Stellung II) hat nunmehr auch die Steuernocke der Fig. 2 d fürTarifumschaltung
ihreEinschaltestellung erreicht. Die Stellung II mögen diie Schaltnocken zu dem
fest eingestellten. Zeitpunkt von 22.oo Uhr erreichen. Unter der Einwirkung eines
erneuten Stromstoßes wird zu dem ebenfalls fest eingestellten Zeitpunkt von 24.oo
Uhr nach einer weiteren Drehung von 6o° die Stellung I-II erreicht, in der der Einschaltezustand
sämtlicher Steuernocken unverändert bleibt mit Ausnahme der Steuernocke der Fig.2c,
welche den überwaehten Stromkreis in diesem Fortschaltezeitpunkt ausschaltet. In
Stellung IV der Schaltnocken wird für Fig. 2 b die Ausschaltung des angeschlossenen
Stromkreises vorgenommen. Der Schaltzeitpunkt für Stellung IV sei -wiederum mit
jahreszeitlicher Veränderung durch die Signaluhr gegeben, und zwar möge dieser Schaltzeitpunkt
in einem Spielraum von 2.45 bis 5.55 Uhr erfolgen. Der Schaltzeitpunktvon2.45Uhr
sei wieder als frühester und der Schaltzeitpunkt von 5.55 Uhr als spätester Schaltzeitpunkt
gedacht. So kann die Ausschaltung der Straßenbeleuchtung im Sommerhalbjahr (v-l,
Fig. 2b) am kürzesten Tag um 2.45 Uhr vorgenommen werden. Für 6.oo LThr früh fester
Zeiteinstellung kann eine ---eitere Fortschaltun.g der Schrittsdhaltwerke vorgesehen
sein., unter .deren Einwirkung -die Nockenstellung V erreicht wird. In dieser Schaltstellung
wird auch der Stromkreis für die Tarifumschaltung (Fig. 2.d) ausgeschaltet.
Nach einer weiteren 6o°-Drehung (Stellung o) erreicht auch der Steuernocken der
Fig. 2a seine Ausschaltstellung. Sämtliche Steuernocken befinden sich in ihrer Ausgangsstellung.
Die Umsteuerung auf die Ausgangslage o kann -wieder astronomisch überwacht in der
Zeit von 6.o5 bis 7.45 Uhr erfolgen. Man sieht, daß neben Fortschaltungen mit fester
Zeiteinstellung der Signaluhr in den Stellungen II, III und V drei Fortschaltzeiten
für die Stellungen I, IV und o vorgesehen sein können, die ja'hreszeitlic'hen Veränderungen
unterliegen. Die Steuerbereiche der einzelnen Schaltnocken erstrecken sich über
eine jeweils unterschiedliche Zahl von Schaltschritten, wie durch die eingezeichneten
Klammern. ausgedrückt ist. Gemäß Fig.3 besteht -das polarisierte Schrittschaltwerk
aus einem auf einer senkrechten Grundplatte G befestigten, eine :Magnetwicklung
W tragenden Eisenkern E, zwischen dessen, Polschuhen PS ein Anker A .drehbar gelagert
ist. Die Magnetwicklung W wird an die Steuerleitung angeschlossen. Der Anker A und
die Polschuhe PS sind für eine sechsschrittige Ankerbewegung ausgebildet. Zu diesem
Zweck weist der kreisrunde Anker an seinem Umfang .sechs abwechselnd angeordnete
Nord- und Südpole auf, -während, jeder Polschuh. jeweils einem Polpaar anderer Polarität
des Ankers zugeordnet ist. Die Ankerac'h,se AS eines auf die vorerwähnte Weise gebildeten
üblichen Nebenuhrwerkes trägt eine Nockenscheibe N, welche in dem angenommenen Fall
die in Fig. 2 a dargestellte Gestalt hat. Gegen diese Nockenscheibe legt sich die
Führungsrolle F eines Kipphebels K an, dessen Drehachse die bei Nebenuhrwerken zum
Zeig ,antrieb sonst dienende zentrale Triebachse T .ist. Diese ragt durch die Grundplatte
G hindurch und trägt auf der Rückseite der Nebenuhr eine Unterlegplatte U, auf der
eine mit zwei Einschmelzkontakten EK versehene Ouecksilberschaltröhre Q befestigt
ist. Der Kipphebel- K kann. durch ,die Ouecksilberschaltröhre Q so belastet .sein,
daß sich seine Führungsrolle F dauernd an dem Schaltnocken N anlegt. Unter -Umständen
kann aber auch eine besondere Rück.stellfeder vorgesehen sein, welche für eine einwandfreie
Steuerung des Kipphebels durch den Schaltnocken sorgt. Die Vorderseite der INTebenuhr
ist für gewöhnlich durch eine nicht dargestellte Schutzkappe abgeschlossen" während
.die beiden Kontakte EK der Ouecksilberschaltröhre Q durch eine mit Isolierperlen
umhüllte Doppelleitung zu einem auf der Rückseite der Grundplatte angebrachten Leitungsklemmenpaar
hingeführt sein können. Dargestellt ist die in Fig. 2 a verdeutlichte Ausgangsstellung,
in.-der der Quecksilberschalter ausgeschaltet ist. Sobald unter .der Einwirkung
eines Stromstoßes bestimmter Polarität das Schrittschal.twerk eine Drehung von 6o°
ausführt, schwenkt der Kipphebel K entgegen dem Uhrzeig ,sinn aus, und es werden
beide Ein.sc'hmelzkontakte der Ouecksilberschaltröhre vom Quecksilber bedeckt, so
daß ein Stromfiuß in dem angeschlossenen Betätigungsstromkreis gewährleistet ist.
Nach Durchlaufen sämtlicher sechs Schritte .des Nebenuhrwerks wird der Stromkreis
wieder ausgeschaltet.
-
Fig. 4 zeigt durch seine Magnetwicklung W und die Ankerachse AS angedeutetes
Nebenuhrwerk mit einer auf der Ankerachse angebrachten Nockenschei.be N von der
in Fig. 21) bis 24 dargestellten Form. Diese Abbildung zeigt ferner sc'hematisc'h
einen einpolig geerdieten Polwechsler PW der Signaluhr sowie eine von diesem Polwechsler
gespeiste einpolige Steuerleitung L, zwischen der und Erde die Steuerwicklung W
der einzelnen Nebenuhrwerke geschaltet ist.
-
Gemäß Fig. 5 ist das Nebenuhrwerk wieder nur schematisch durch einen
Steuernocken. Ni von der Form -der Fig. 2 a und durch eine Magnetwicklung W1 angedeutet,
-welche zwischen einer von dem Pol-
Wechsler PW der Zentrale ausgehenden
doppelpoligen Leitung angeschlossen ist. Die Ankerwelle der Nebenuhr W trägt außerdem
einen weiteren Hilfssteuernocken N2, der zu Kontrollzwecken über einen Hilfsfederkontakt
HK eine auf dem Triebeisen angebrachte zusätzliche Hilfssteuerwicklung W2 vorbereitend
zwischen eine Leitungsader und Erde anlegen kann. Der von einem Hilfspolwechsler
P' der Zentrale gespeiste Stromkreis für die Hilfssteuerwicklung kann mittels eines
Kontrollschalters KS der Zentrale geschlossen werden. Hat das Sebrittschaltwerrk
seine dargestellte Ausgangsstellung erreicht, so ist der Hilfskontakt HK geöffnet.
Ein Schließen des Kontrollschalters KS in der Zentrale hat keine Wirkung. Weicht
aber das Schrittschaltwerk von seiner Ausgangsstellung ab, so hat der Steuernocken
N 1 nicht seine in Fig. 5 dargestellte, sondern eine hiervon winklig abweichende
Stellung. Als Folge davon ist .der Hilfskontakt HK geschlossen. Hat also
nach Beendigung eines Fortschaltezyklus ein Schrittschafwerk seine Ausgangslage
nicht erreicht und wird zur Stellungskontrolle der Schalter KS der Zentrale betätigt,
so wird der Stromkreis der Hilf smagnetwicklung W2 geschlossen. Unter dem Einfluß
rasch aufeinanderfolgender Stromstöße des Hilfspolwechslers PW' wird! das Schrittschaltwerk
so lange schrittweise weiterbewegt, bis der Hilfskontakt HK geöffnet ist, d..
h. bis das Schrittschaltwerk seine Ausgangsstellung wieder erreicht hat.
-
Die einzelnen Schrittschaltwerke können auch mehr als nur eine Schaltaufgabe
durchführen. In diesem Fall, wirkt das Schrittschaltwerk über je einen Steuernocken
und je einen Kipphebel auf je einevon diesen gesteuerteQuecksilberschaltröhre ein.