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Koordinatenspeicher für Fernmeldeanlagen, insbesondere für Eisenbahnsicherungsanlagen
In Fernmeldeanlagen ist es häufig notwendig, eine Speicherung von Schaltvorgängen
vorzunehmen. Die einfachste hierfür verwendete Anordnung besteht in einem Relais,
das z. B. durch Drücken einer Taste eingeschaltet wird und sich dann über einen
eigenen Kontakt einen Haltestromkreis bildet, in dem es nach Loslassen der Taste
erregt bleibt. Dieser Haltestromkreis wird später durch einen anderen. Vorgang,
z. B. durch Drücken einer anderen Taste, wieder unterbrochen. Solche Einrichtungen
sind in großem Umfang erforderlich, wenn Schalteinrichtungen von einer Befehlsstelle
aus ferngesteuert und fernüberwacht werden sollen und wenn zwischen der Befehlsstelle
und den Schalteinrichtungen nur eine geringe Anzahl von Übertragungskanälen zur
Verfügung steht. Die einzelnen Stell- und Überwachungsvorgänge müssen dann. nacheinander
übertragen und daher sämtlich gespeichert werden.
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Für Fernsteuereinrichtungen, die zur Übertragung von Stell- und Rückmeldevorgängen
in. Eisenbahnsicherungsanlagen dienen, wird häufig die Bedingung gestellt, daß ein
gespeicherter Vorgang auch bei vorübergehendem Ausfall der Stromversorgung .gespeichert
bleiben muß, da sonst nach Beseitigung der Störung unter Umständen unbeabsichtigte
Schaltvorgänge ausgelöst und dadurch Betriebsgefährdungen herbeigeführt werden können.
In Eisenbahnsicherungsanlagen werden daher Stützrelais verwendet, die aus zwei Relais
bestehen, deren Anker sich gegenseitig sperren. Wird ein Anker angezogen., so bleibt
er nach Abschaltung der Relaiswicklung
so lange in der angezogenen
Lage, his der zweite Anker angezogen wird und ihn freigibt.
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Soll beispielsweise die Stellung von 50 in einer Schaltstelle
angeordneten. Überwachungsrelais zur Befehlsstelle übertragen werden, so sind iri
der Befehlsstelle 5o Stützrelais erforderlich. Die Empfangseinrichtung des Übertragungskanals
muß -daher ioo Stromkreise steuern, von denen 5o zur Einstellung der Stützrelais
in die Arbeitsstellung und 5o zu ihrer Rückstellung in die Grundstellung dienen.
Der Aufwand an Schaltmitteln ist daher sehr erheblich.
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Die Erfindung geht nun von der bekannten Maßnahme aus, die Speicherung
durch einen Koordinatenwähler vorzunehmen. In einem Koordinatenwähler wird bekanntlich
durch Zusammenwirken eines beliebigen von n Einstellgliedern mit -einem beliebigen
von rn Einstellgliedern einer von w - m Kontakten oder Kontaktgruppen betätigt,
wobei jeder Kontakt mit einem mechanischen Sperrglied versehen ist, das ihn nach
Zurückgehen der Einstellglieder in ihre Grundstellung in seiner Lage festhält. Die
Rückstellung der Kontakte erfolgt erfindungsgemäß in der Weise, daß je zwei Sperrglieder
mechanisch so voneinander unabhängig sind, daß bei Betätigung eines Sperrgliedes
durch die Einstellglieder das andere Sperrglied freigegeben wird, und umgekehrt.
Ist ein solcher Koordinatenspeicher mit io -i- io Einstellgliedern ausgerüstet,
so können ro - io = ioo Sperrglieder gesteuert werden. Er ersetzt daher
50 Stützrelais, wobei der erforderliche Aufwand an Elektromagneten nur 2o
gegenüber ioo beträgt. Außerdem wird die Schaltung der dem Übertragungskanal zugeordneten
Empfangseinrichtung wesentlich vereinfacht, da diese nur 2o statt ioo Stromkreise
steuern muß.
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Die Sperrglieder werden bei dieser Anordnung zweckmäßig als Winkelhebel
ausgeführt. Der eine Hebelarm dieser Sperrglieder wird durch die Bewegung der Einstellglieder,
die bei allen Kontakten parallel verläuft, b.eeinflußt. Der andere Hebelärm dient
zur Sperrung des zweiten Sperrhebels. Die Bewegungsrichtung der sich sperrenden
Hebelarme verläuft an der Eingriffsstelle nahezu senkrecht zueinander, wodurch eine
einfache und sichere Sperrung erreicht wird.
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Der Koordinatenspeicher kann erfindungsgemäß auch so ausgeführt werden.,
daß durch die Betätigung der Einstellglieder nur die Auswahl des umzustellenden
Kontaktes erfolgt, dessen. Sperrglied zweck Umstellung in Abhängigkeit von einem
dritten, für alle Kontakte .gemeinsamen Einstellglied gebracht wird, das durch einen,
Elektromagnet verstellt wird und dann den ausgewählten Kontakt umlegt. Äuch bei
dieser Anordnung bleiben die Kontakte nach Rückstellung der Einstellglieder in ihrer
Lage. Die Rückstellung der Kontakte erfolgt einzeln dadurch, daß ein Kontakt zunächst
durch die zur Auswahl dienenden Einstellglieder ausgewählt wird, worauf das dritte
Einstellglied unter dem Einfluß eines zweiten Elektromagnets eine entgegengesetzte
Bewegung ausführt und dadurch den ausgewählten Kontakt zurückstellt. Es besteht
aber auch die Möglichkeit, das dritte Einstellglied in zwei Einstellglieder aufzuteilen,
die in entgegengesetztem Sinne auf die Sperrglieder einwirken.. Ein Koordinatenspeicher
dieser Bauart kann bei beiden erwähnten Ausführungsformen io - io - 2 =Zoo Übertragungsvorgänge
speichern und ersetzt daher ioo Stützrelais, bei einem Aufwand. von. nur 22 gegenüber
Zoo Elektromagneten.
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In Fig: i ist der grundsätzliche Aufbau eines Koordinatenspeichers
dargestellt. Er besteht aus zwei Gruppen von Einstellgliedern E o bis E g und E
oo bis E og, die durch die Elektromagnete 11,1-o bis M g und M oo bis M og eingestellt
werden. An jedem Kreuzungspunkt der Einstellglieder ist ein Sperrglied mit dem von
ihm abhängigen Kontakt vorgesehen, von denen nur einige, K oo, K ö i, K 18,
K
rg usw., dargestellt sind.
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Die Wirkungsweise der paarweise voneinander abhängigen Sperrglieder
geht aus Fig.2 hervor. Von den in Fig. i vorgesehenen ioo Kontakten sind nur 4 dargestellt,
und zwar die Kontakte K44, K45, K 54 und K 55. Dementsprechend sind auch nur die
zur Betätigung dieser Kontakte erforderlichen EinstellgliederE4, E5, E04
und Eo5 dargestellt. Die Einstellglieder E4 und E o5 sind in Arbeitsstellung, die
Einstellglieder E 5 und E o4 in Ruhestellung gezeigt. In diesem Zustand ist das
Sperrglied S45 durch den Betätigungsstift B 45 in Arbeitsstellung gebracht worden,
wobei gleichzeitig durch das Isolierstück T der Kontakt K45 in die dargestellte
Lage umgelegt wurde. Werden jetzt die Elektromagnete M4 und M05 ausgeschaltet,
so werden die Einstellglieder E4 und E o5 durch Federkraft F in Pfeilrichtung zurückgestellt.
Sie nehmen dann die gleiche Stellung ein wie die Einstellglieder E 5 und E04. Der
Kontakt K45 und das Sperrglied S45 werden durch das Sperrglied S44 festgehalten.
Soll jetzt der KontaktK45 zurückgestellt werden, so wird zunächst das Einstellglied
E4 durch den Magnet M4 wieder in Arbeitsstellung gebracht. Dann wird das Einstellglied
E o4 durch den Magnet M o4 angezogen. Infolgedessen wird durch den Betätigungsstift
B44 das Isolierstück I und damit auch das Sperrglied S44 und der Kontakt K44 in:
Arbeitsstellung gebracht. Das Sperrglied S44 führt dabei eine Drehbewegung um den
Punkt D in Pfeilrichtung aus, so daß das Sperrglied S45 frei wird, durch die Federkraft
des Kontaktes K45 zurückfällt und dann seinerseits das Sperrglied S44 und den Kontakt
K44 festhält. Nach Abschaltung der Magnete 1V14 und M04 gehen die Einstellglieder
wieder in Grundstellung. Der Kontakt K44 befindet sich jetzt in Arbeitsstellung
(oben), und der Kontakt K 45 ist in Ruhestellung (unten). In der gleichen Weise
kann. durch Zusammenwirken. der Einstellglieder M 5 und M 0 5 der
Kontakt K 55 in Arbeitsstellung gebracht werden, wobei. der Kontakt K 54 in Ruhestellung
zurückgeht. Die beiden Sperrglieder S 55 und S 54 haben dann ihre Stellung
zueinänder gewechselt. Durch Zusammenwirken der Einstellglieder E 5 und E 04 können
die Kontakte K 54 und K55 wieder in die dargestellte Lage zurückgestellt werden.
Die
Kontakte KE4, KE 5, KE 0d. und KE o5 werden einzeln durch die Einstellglieder E4,
E 5, Eo4 und Eo5 umgelegt, solange sich dies,.- in Arbeitsstellung befinden. Sie
können dazu v: rwen.det werden, um für die zugehörigen Magnete Haltestromkreise
zu bilden, wenn deren Einschaltung nur kurzzeitig erfolgt. Mit Hilfe dieser Kontakte
kann weiterhin die Schaltung auch so eingerichtet werden, daß einer der Einstellmagnete
M oo bis M o9 erst dann ansprechen kann, wenn einer der Einstellmagneteillo bis
:119 das zugehörige Einstellglied verstellt hat. Außerdem können durch di1s"Kontakte
Überwachungsstromkreise geschaltet werden., durch die überprüft werden kann, ob
die Einstellglieder und die von ihnen zwangsläufig abhängenden Sperrglieder die
erforderlichen Bewegungen ausgeführt haben. Sind z. B., wie dargestellt, die Kontakte
KEo5 und KEq. in. Arbeitsstellung, so muß auch das Sperrglied S45 und der Kontakt
K 45 in: Arbeitsstellung sein. Schließlich können die Überwachungskontakte auch
verwendet "werden, um nach Ausschaltung der Einstellmagnete zu prüfen, ob alle Einstellglieder
in die Ruhestellung zurückgegangen sind.
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In Fig. 3 a, 3 b und 3 c ist eine Anordnung dargestellt, in der .durch
die Einstellglieder Eo bis E9 und E oo bis E o9 nur die Auswahl des umzustellenden
Kontaktes erfolgt. Die Umstellung selbst wird durch ein drittes Einstellglied U
bewirkt, das durch die Magnete .HU i oder 111U z (in Fig. 3 c nach oben oder
nach unten) verschoben wird. Sind die Magnete stromlos, so geht es unter dem Einfluß
von nicht dargestellten Rückstellfedern in die gezeichnete Mittelstellung zurück.
Die Sperrglieder sind bei dieser Anordnung nicht paarweise voneinander abhängig
g-,macht, sondern werden .einzeln durch. das Einstellglied U verstellt. In Fig.
3 c sind die Sperrglieder Soß und S99 mit ihren Kontakten Ko8 und h99 in Ruhestellung,
während sich die Sperrglieder S o9 und S98 mit ihren Kontakten K o9 und 1198
in Arb,eitsst"ellu.ng befinden. Soll j etzt d-er Kontakt Ko8 umgestellt werden,
so wird zunächst das Einstellglied Eo durch den Magnet l1 o gegen die Wirkung
der Federkraft F angezogen. Dadurch kommen die Betätigungsstifte B oo bis
Bog, von denen in Fig. 3 a nur B o8 und Bog dargestellt sind, in Abhängigkeit von
den Einste11-1iedernEo8 und Eo9, während die übrigen Betätigungsstifte, z. B. B98
und B99 in Fig. 311, in Grundstellung bleiben. Wird daher jetzt das Einstellglied
F_ o8 durch den Magnet i1T o8 gegen die Wirkung der Federkraft F angezogen und führt
daher um den. Punkt D eine Drehbewegung aus, so wird nur der Betätigungsstift B
o8 (in Fig. 3 a nach oben) verstellt und greift dann in das Einstellglied U ein.
Dieser Zustand ist in Fig. 3 a gezeigt. Wird jetzt MUz eingeschaltet, so
wird das Einstellglied U verstellt, wodurch der Betätigungsstift Bob und von diesem
das Sperrglied So8 mitgenommen wird, so daß der Kontakt K o8 umgelegt wird. Werden
jetzt die Magnete 17o und M o8 wieder stromlos, so wird der Betätigungsstift B o8
>durch die Rückstellfeder R aus der öffdann mit dem Einstellglied Eo durch die Federkraft
F in die Ruhestellung zurückgeführt «-erden. Dieser Zustand ist in Fig. 3b gezeigt.
Das Sperrglied Soß und sein Kontakt hob bleiben daher in Arbeitsstellung, wenn das
Einstellglied U nach Abschaltung des Magnets 1H U 2 in Grundstellung zurückgeht.
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Auch bei dieser Anordnung können die Einstellglieder mit zusätzlichen
Überwachungskontakten versehen werden. Die Schaltung wird zw..ckmäßig so aufgebaut,
daß zunächst einer der Magnet..- 117o bis M9 eingeschaltet wird. Erst wenn das entsprechende
Einstellglied seine Bewegung ausgeführt und seinen in den Fig. 3 a, 3 b, 3 c nicht
dargestellten Überwachungskontakt geschlossen, hat, kann einer der Magnete Hoo bis
3l o9 eingeschaltet werden. Sobald dann. eines der Einstellglieder (loo bis Uo9
die erforderliche Bewegung ausgeführt und einen Betätigungsstift zum Eingriff mit
dem Einstellglied U gebracht hat, wird durch einen überwachungskontakt dieser Einstellglieder
der Magnet 111U i oder MU 2 eigeschaltet. Führt .das Einstellglied U die
entsprechende Bewegung aus, so kann durch einen von ihm abhängigen, ebenfalls nicht
dargestellten Überwachungskontakt überprüft werden, ob sämtliche bei einem Umstellvorgang
zusammenwirkenden Teile richtig gearbeitet haben, da der Überwachungskontakt des
Einstellgliedes U nur betätigt werden. kann, wenn auch die zur Auswahl dienenden
Einstellglieder richtig eingestellt sind und das ausgewählte Sperrglied und der
von ihm abhängige Kontakt die erforderliche Bewegung ausgeführt hat, da die Bewegung
des Sperrgliedes zwangsläufig mit der Bewegung des Einstellgliedes U erfolgt.
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Die Anwendung des Koordinatenspeichers ist nicht auf die eingangs
erwähnten Beispiele beschränkt. Sie kann zweckmäßig überall da erfolgen, wo die
Speicherung einer größeren. Anzahl von Vorgängen erforderlich ist. Die Ausführung
des Koordinatenspeichers ist ebenfalls nicht auf die in den Zeichnungen dargestellte
Ausführungsform beschränkt, insbesondere nicht auf die Bauart der Einsfell- und
Sperrglieder und der EI.elctromagnete. So können die Einstellglieder auch Drehbewegungen
ausführen. Auch die zur Auswahl der umzustellendenKontakte dienenden Einstellglieder
können unter dem Einfluß von zwei Elektromagneten zur Auswahl verschiedener Kontaktgruppen
zwei einander entgegengerichtete Bewegungen ausführen.