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Schaltungsanordnung zum periodischen Ein- und Ausschalten eines Starkstromkreises
Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zum periodischen Ein- und Ausschalten
eines Starkstromkreises mit in den Stromkreis eingeschalteten Verzögerungsmitteln.
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Man kennt bereits Schaltungsanordnungen zur periodisch wiederkehrenden
Kontaktbetätigung, bei denen Verzögerungsmittel die Frequenz der Pendelschaltungen
festlegen, wobei ein in einem Schwachstromkreis liegendes Relais mit einem. Parallelkondensator
und Vorwiderstand versehen ist und Steuerimpulse auslöst, durch die ein Fernschalter
zum abwechselnden Schließen und Öffnen eines Starkstromkreises betätigt wird.
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Demgegenüber besteht die Aufgabe der Erfindung darin, den Vorwärtslauf
und den Rückwärtslauf eines Motors zu steuern. Für viele Fälle entsprechen motorisch
angetriebene Steuerstromlaufwerke oder elektromagnetisch, unter Zuhilfenahme von
Dämpfern betätigte Zeitgeber zur Steuerung von Elektromotoren od. dgl. nicht den
gestellten Forderungen. Vor allem zeigen sie einen zu großen Aufwand an wartungsbedürftigen
Konstruktionsteilen. Die Erfindung kennzeichnet sich dadurch, daß die von dem Relais
ausgelösten Steuerimpulse den Vorwärtslauf und den Rückwärtslauf eines Motors in
abwechselnder Folge durch wechselweise Einschaltung der Erregerspulen von Schützen
steuern. Der Vorteil der Erfindung besteht in der großen Einfachheit, Betriebssicherheit
und leichten Regelbarkeit der Dauer des Vor- und Rücklaufes von Antriebsmotoren
in periodischer Folge.
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Die Erfindung besteht ferner darin, daß ein Umkehrgetriebe mit dem
Relais so steuerbar ist, daß zwischen jeder Fahrt, also zwischen Vorwärtslauf
und
Rüdkwärtslauf bzw. Rückwärtslauf und Vorwärtslauf des Motors, eine Ruhepause eintritt.
Eine zweckmäßige Ausführungsform der Erfindung besteht darin, daß@ .die Schütze
in der Lage des Relais bei steigender Spannung den Motor auf Vorwärtslauf und in
der Lage des Relais bei fallender Spannung den Motor auf Rückwärtslauf schalten
oder ferner darin, daß in der Lage des Relais bei steigender Spannung mit dessen
Kontakten ein Motor auf Vorwärts- oder Rückwärtslauf einschaltbar ist und in der
Lage des Relais bei fallender Spannung die Ruhepause eintritt.
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Vorteilhaft wird ein Umschalter verwendet, .der richtungsabhängig
betätigbar ist und bewirkt, daß das Schließen des Schützes für Rückwärtslauf den
Stromweg zur Erregung des Schützes für Vorwärtslauf, und umgekehrt das Schließen
des Schützes für Vorwärtslauf den Stromweg zur Erregung des Schützes für Rückwärtslauf
vorbereitet. Hierzu kann der Umschalter elektromagnetisch durch den Strom des jeweils
schaltenden Schützes oder mechanisch durch deren Bewegung steuerbar sein. Die elektromagnetische
Umschaltung durch den Motorstrom ist besonders einfach.
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Der Gegenstand der Erfindung ist in .der Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel
dargestellt. An Hand des. Schaltbildes ist der einfache Vorgang des Zeitgebens zu
erkennen. R und S sind die Leitungen eines Wechselstromnetzes. Ein Steuerstrom geht
von R über den Ladewiderstand L, der ,regelbar sein kann, über einen Gleichrichter
G, Kon:densator C zum andern Pol S. Parallel zum Kondensator ist die Erregerwicklung
Wr des Relais R und der Entladewiderstand E, der regelbar sein kann, geschaltet.
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Der Gleichrichter entfällt, wenn ein Gleichstromnetz benutzt werden
kann. Der Ladestrom geht zum Teil in den Kondensator C, zum Teil in die Erregerwicklung
Wr. Wenn Kontakt K i geöffnet ist, wird .der Ladestrom so eingestellt, d@aß die
Kondensatorspannung langsam ansteigt.
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Bei einem gewissen Spannungspunkt zieht das Relais R seinen Anker
an und schließt Kontakt K i gegen die Zugkraft der Feder F, so d-aß ein Ent= ladestrom
über den Widerstand E fließt und den Kondensator C langsamer oder schneller je nach
Einstellung des Entladewiderstandes E bis zu einem Spannungswert entlädt, bei dem
das Relais R seinen Anker losläßt, Kontakt Ka unter Wirkung der Feder F öffnet,
das Entladen aufhört, und das Laden von neuem beginnt.
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Beim Einschalten des Entladestroms kann, sofern ein Kontakt am Relais
R zugefügt wird, der Ladestrom unterbrochen werden, so daß die Kondensatorspannung
tiefer herabzusinken vermag, als wenn bei Entladung gleichzeitig auchgeladen wird.
Die Schaltung verliert dann den Charakter eines Spannungsteilers, dessen beide Widerstandsteile
L und E in Reihe amNetz R-S liegen.
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Je nach Erfordernis können in gleichem Rhythmus die Kontakte fortlaufend
betätigt oder aber der Vorgang unterbrochen werden, womit -in letzterem Fall eine
einfache Zeitverzögerung zwischen der ersten und der zweiten Kontaktgebung vorhanden
ist.
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Beide Zeiten, die des Spannungsanstiegs wie die des Spannungsabfalls-
am Kondensator, sind unabhängig voneinander einstellbar.
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Mit diesen Grundelementen können nun Motoren oder andere Kraftverbraucher
zeitabhängig gesteuert werden. Zum Beispiel kann fortlaufend ein Motor eine Zeitspanne
lang vorwärts, eine andere Zeitspanne lang rückwärts getrieben werden, indem dem
Relais R zwei Kontakte zugefügt werden, von denen .der eine bei dem oberen Spannungspunkt
des Kondensators, der andere bei dem, unteren Spannungspunkt schließt und damit
zwei Schütze, eins für Vorwärtsgang, eins für Rückwärtsgang, betätigt. Diese einfache
-Schaltung ist in der Zeichnung nicht dargestellt.
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Wird verlangt, daß fortlaufend ein Motor finit den Klemmen
U, Tl, W eine Zeitlang. vorwärts drehen, dann ruhen, dann eine Zeitlang
rückwärts drehen, wieder ruhen usw. soll, so kann dies, wie in der Zeichnung in
der Einrahmung Kraftverbraucher verdeutlicht ist, mit einem Zweiwegum@schalter
Um erreicht werden, der von den wechselweise anziehenden Schützen I und II
mechanisch umgeschaltet oder auch elektromagnetisch umgestellt wird, etwa so, daß
ein Magnet mit zwei Erregerspulen SI und SII den Kontaktarm A beim Schließen des
Schützes I nach rechts und beim: Schließen des Schützes II nach links zieht, indem
der von Schütz I kommende Motorstrom die Spule S II und der von Schütz II kommende
Motorstrom die Spule S I am Umschalter Um erregt, der Arm A
nach der
Spule hin gezogen wird und mit Eigenreibung in dieser Lage verbleibt, auch wenn
das Schütz wieder abfällt. Kommt der nächste Stromimpuls vom Kontakt K2 des Zeitgebers,
so leitet der Arm A des Umschalters Um diesen Strom stets nach dem Schütz,
das zuletzt nicht tätig war. Damit sind die Schütze I, II gezwungen abwechselnd
zu schalten. Die Einschaltzeit des einen ist gleich der des andern. Hilfskontakte
H I, H II halten den Strom durch die Erregerspulen M I, 11? II der Schütze in der
Zeit aufrecht, in der der Schaltarm _g den Stromweg unterbricht, den er vordem zur
Erregerspule geschlossen hatte.
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Die Ruhepause kann ebensogut in die Zeit des Spannungsanstiegs im
Kondensator wie in die Zeit. des Absinkens der Spannung gelegt werden. Der Klarheit
halber ist in Patentanspruch q. nur von der einen der zwei Möglichkeiten die Rede.
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Die Beispiele für die Anwendung der neuen Anordnung lassen sich vermehren.
Zusätzliche' Einrichtungen, wie z. B. die Schaltung einer Gasentladungsröhre vor
die Relaisspule mit der Wirkung, daß bei Erreichen der Zündspannung der Glimmlampenwiderstand
zusammenbricht und ein verstärkter Strom die Relaiszugkraft vergrößert, können zugefügt
werden. Stets bleibt das Grundprinzip, daß, ein Relais nach der Ladezeit eines Kondensators
beim Erreichen eines oberen Spannungspunktes anzieht und nach der Entlaidezeit beim
Erreichen eines niederen Spannungspunktes losläßt,
welcher Vorgang
beliebig oft wiederhoPt, und damit gesteuert werden kann.