DE921815C - Resonanzrelais, insbesondere fuer UEberlagerungsfernsteueranlagen - Google Patents

Description

• Resonanzrelais, insbesondere für Uberlagerungsfernsteueranlagen Resonanzrelais in Überlagerungsfernsteueranlagen od. dgl. haben einen elektrisch abgestimmten Stromkreis, der einen Magneten enthält, und dieser Magnet zieht ,beispielsweise bei Überlagerung der betreffenden Frequenz einen Anker an und betätigt irgendwelche Schaltgeräte. Solche Relais sind verhältnismäßig einfach und billig, aber sehr wenig selektiv. Sie haben eine sehr flach verlaufende Resonanzkurve. Es besteht deshalb die Gefahr, daß solche Relais auch auf benachbarte Frequenzen, z. B. höhere Harmonische des Starkstromnetzes, Störimpulse us,w., ansprechen.
• Man kann die Selektivität solcher Relais dadurch erhöhen, .daß man durch den Magneten ein mechanisches Schwingungssystem, z. B. eine Zunge, betätigen läßt. Solche Systeme haben wegen der geringen Dämpfung eine sehr stark ausgeprägte Resonanzkurve, aber nur dann, wenn sie nicht durch Schaltorgane u. dgl. belastet sind, d. h. wenn sie keine Schaltarbeit zu leisten haben. Die Aufgabe, mit praktisch unbelasteten Zungen Schaltarbeit zu leisten, wurde dadurch gelöst, duß man in den Schwingungsweg der Zunge einen Taster streben läßt, der von dieser abgeschleudert wird, sobald ihre Schwingungsamplitude einen bestimmten Betrag erreicht hat. Dieser Taster kann dann Kontakte betätigen, Räder fortklinken.
• Ein solcher Taster arbeitet aber verhältnismäßig unregelmäßig, nach Wahrscheinliehkeitsgesetzen, und er ist infolgedessen denkbar ungeeignet, Kontakte in bestimmter Weise und jeweils für die bestimmte Dauer beliebig wiederholbar zu betätigen. Die Erfindung zeigt einen einfachen, vorteilhaften Weg, um trotz dieser Schwierigkeiten einen Dauerkontakt für bestimmte Zeiten zu erzielen. Sie geht von einem Resonanzrelais mit mechanischem Schwingungssystem und einem in den Schwingungsweg dieses Systems ragenden, von ihm abgeschleuderten Taster aus, der ein Schaltorgan aus einer Ausgangslage in eine Wirkstellung wirft. Erfindungsgemäß hat ein solches Relais eine Haltevorrichtung zum Festhalten dieses Organs in der Wirkstellung und ein von diesem Organ in dieser Stellung eingeschaltetes Laufwerk, das nach Zurückiegung eines bestimmten Laufweges die Rückkehr dieses Organs in die bewirkt: Ein solches Relais schließt also schon beim ersten Wegschleudern des Tasters einen Kontakt, es kann natürlich auch einen Kontakt öffnen, und unterbricht nach Aufhören des Sendeimpulses und nach einer bestimmten Zeit diesen Kontakt. Man erzielt also dieselbe Wirkung wie bei dem eingangs geschilderten Relais im Schaltanker, aber bei wesentlich höherer Selektivität.
• Die Erfindung wird an Hand er Zeichnung näher erläutert: An ein Starkstromnetz N (Fig. i) ist über einen Kondensator i ein Magnet 2 angeschlossen, der eine Zunge 3 in Schwingungen versetzen kann. Der Magnetkreis 1,:2 und die Zunge 3 sind auf eine bestimmte Frequenz abgestimmt. In den Schwingungsweg der Zunge 3 ragt ein Taster 4 mit einem Weicheisenteil 5, der nach Bewegung des Tasters in. der Pfeilrichtung an einem Dauermagneten 6 haftenbleibt und dadurch den Taster in der entsprechenden Stellung festhalten kann. Der Taster kann einen Schalter 7 in dieser Stellung schließen, und die Teile 5 und 6 können durch den Schlag eines Stößels 8 wieder voneinander getrennt werden, .so daß der Taster 4 in die gezeichnete Ausgangslage zurückkehren kann. Der Stößel 8 kann durch einen Nocken 9 einer Scheibe io betätigt werden, die eine Feder z i in die gezeichnete Lage zu drängen sucht. Die Scheibe io wird über einen Leergang zwischen den Teilen i2, 13 von einem Kleinmotor 14 angetrieben, der über den Schalter 7 an das Netz N angeschlossen werdenkann. Der Schalter 7 :dient auch noch zum Schalten eines unmittelbar oder mittelbar über Schütze zu betätigenden Gerätes, das an die Klemmen K angeschlossen ist. Der Motor 14 kann, wie an Hand der Fig. 2 noch erläutert wird, auch noch andere Geräte antreiben, z. B. einen Wähler.
• Die Anordnung arbeitet folgendermaßen: Beim Senden der Steuerfrequenz schaukelt sich die Zunge 3 hoch und schleudert früher oder später den Taster 4 in der Pfeilrichtung ab. Er schließt den Schalter 7 und wird durch den Magnet 6 gehalten. Dadurch wird der Motor 14 eingeschaltet, und das an die Klemmen K angeschlossene Gerät erhält längere Zeit Strom. Nach einiger Zeit ist der Leergang zwischen den Teilen 12- und 13 ausgeglichen und die Scheibe iö durch eine Halbdrehung in die Labillage gelangt. Sobald diese überschritten wird, :schwingt die Scheibe io im Pfeilsinn in die gezeichnete Stellung durch, und der Nocken schlägt mittels des Stößels 8 den Taster 4 in die Ausgangslage zurück. Dadurch wird der Schalter 7 wieder geöffnet, der Motor 14 bleibt stehen, und die Klemmen K werden wieder stromlos. Die Anordnung ''kann in verschiedener Weise abgeändert werden. So kann man z. B. den Taster auch durch Reibung in der Wirkstellung halten, oder man kann zum Halten ein ausrückbares Gesperre verwenden,, dessen Ausrückvorrichtung der Stößel 8 betätigt.
• Während die Fig. i mehr zur Erläuterung des Prinzips dient, zeigt Fig.2 eine mehr praktische Ausführungsform eines solchen Relais. Entsprechende Teile sind -mit gleichen Bezugszeichen wie in Fig. i versehen. Der Hilfsmotor 14 treibt hier eine Welle 2ö an, auf der eine Nockenscheibe 2 1 mit Nocken 22 und der Antriebsteil eines durch :23 angedeuteten Getriebes sitzen, das die schleichende Bewegung der Welle 2o in -eine sprunghafte Bewegung einer Welle 24 umformt und für sich in zwei verschiedenen Ansichten in Fig. 3 und 4 .dargestellt ist. Auf der Welle 24 sitzt ein Arm 25 eines Wählers 26 mit im Kreis angeordneten Kontakten, von .denen zwei mit 27 und 28 bezeichnet sind. Auf der Scheibe io sitzen Finger 9, die in derselben Weise wirken wie der Nocken 9 der Fing. i.
• DieScheibe e21 steuert einen Selbsthalteschalter29 für den Motor 14. Dieser Sehalter kann den Schalter 7 überbrücken. Die Scheibe i steuert ferner einen Schalter 3o, der -mit dem Schalter 7 in Reihe liegt. Über den Schalter 7 ist auch der Wählerarm 25 an das Netz N angeschlossen.
• An dein Wählerkontakt 27 'liegt der eine Schaltmagnet 3i, an dem Kontakt 28 der andere Schaltmagnet 32 eines Wendeschützes 33, über dessen Klemmen K der fern zu betätigende Apparat, beispielsweise ein Warmwasserspeicher, angeschlossen ist.
• In Fig. 3 und 4, die das Getriebe 23 der Fig. 2 darstellen, sitzen auf der Welle 2o eine Kurbel 34, auf der Welle 24 ein Arm 35, der eine Klinke 36 mit Winkelhebel 37 trägt. Die Klinke 36 greift in eine feststehende Sperrverzahnung 38. Eine Feder 39, in Fig. 3 der Deutlichkeit halber weggelassen, sucht einen Anschlag 4o des Armes 35 der Kurbel 34 zu nähern. In den Weg der Kurbel ragt der Hebelarm 37, den eine Feder 41 im Pfeilsinn zu schwenken sucht.
• Zunächst soll die Wirkungsweise dieses Getriebes geschildert werden. Wird die Welle 2o schleichend im Pfeilsinn gedreht, dann bleibt der Arm 35, der durch 36 und 38 verriegelt ist, zunächst stehen. Die Kurbel 34 trifft auf den Arm 37, bewegt ihn entgegengesetzt dem Pfeilsinn und rückt schließlich die Klinke 36 aus. Unter teilweiser Entspannung der Feder 39, die vorgespannt ist, führt jetzt der Arm 35 im Pfeilsinn eine sprunghafte Bewegung aus, bis sein Anschlag 4o auf die Kurbel 34 trifft. Dadurch wird der Arm 37 wieder aus dem Bereich der Kurbel 34 gebracht, und die Klinke 36 kann nun in der nächsten Zahnlücke rasten. Bei weiterer Drehung der Welle 20 wiederholt sich fortgesetzt dieser Vorgang, so daß also trotz , schleichender Bewegung dieser Welle der Arm 35 und damit die Welle 24 nur schritt- und sprungweise folgen können. Das in Fig.3 und 4 dargestellte Getriebe hat je Umlauf eine verhältnismäßig große Schrittzahl, wie es der Praxis entspricht, die einen Wähler mit vielen Kontakten verlangt, um unabhängig voneinander eine Vielzahl verschiedener Fernsteuerakte ausführen zu können. In Fig. 2 ist der Deutlichkeit halber die Kontaktzahl wesentlich herabgesetzt.
• Was nun die Wirkungsweise der Anordnung nach Fig. 2 betrifft, so arbeiten die Teile i bis io genau so wie bei Fig. i, d. h. 'bei jedem Überlagerungsimpuls wird der Schalter 7 für eine bestimmte Zeit geschlossen und dann durch den Stößel 8 wieder geöffnet. Man muß sich vorstellen, daß an das Netz N zahlreiche Relais gemäß Fig. 2 angeschlossen sind. Verschiedenartig fern zu steuernde Geräte werden an verschiedene Wählerkontakte 26 angeschlossen, so d-aß also diese Geräte bei verschiedenen Stellungen der Welle 24 betätigt werden. Im Ausführungsbeispiel liegt das fern zu steuernde Gerät an den Kontakten 27, 28.
• Soll das Wendeschütz 33 seinen Schalter schließen, .dann wird ein erster Impuls, Startimpuls, von der Frequenz der Zuge 3 überlagert, der Schalter 7 wird für eine !bestimmte Zeit geschlossen. Dadurch wird über den Schalter 30 der Motor 14 eingeschaltet. Er dreht die Welle 2o im Pfeilsinn. Kurz darauf öffnet der Nocken 22 den Schalter 30 und stellt durch Schließen des Schalters 29 eine Selbsthaltung für den Motor 14 her. Dieser läuft nun so lange weiter, bis die Welle 21 eine volle Umdrehung gemacht hat und am Ende des Fernsteueraktes den Schalter 29 wieder öffnet und dafür den Schalter 30 geschlossen hat. Mit der Drehung der Welle 2o wird über das Getriebe 23 schrittweise die Welle 24 fortgeschaltet. Dabei springt jeweils der Wählerarm 25 um einen Kontakt weiter. Beim ersten Schritt schlägt ein Finger 9 mittels des Stößels 8 den Schalter 7 wieder auf, nachdem zuvor der Sendeimpuls aufgehört hat. Die Öffnung des Schalters 7 ist wirkungslos, da der Schalter 30 offen ist und der Motor über den Schalter 29 am Netz liegt.
• Schließlich gelangt der Arm 25 auf den Kontakt 26. In diesem Zeitpunkt, der in der Zentrale durch ein dem Relais entsprechendes Laufwerk überwacht wird, wird ein zweiter Impuls, Vollzugsimpuls, gesendet und dadurch für einige Zeit der Schalter 7 erneut geschlossen. Für den Motor 14 ist dies wirkungslos, jedoch erhält die Einschaltspule 32 des Schützes 33 jetzt über 25 und 28 Strom und' schaltet das an K angeschlossene Gerät ein. Durch weitere Drehung ,gelangen schließlich die Wellen 20 und 24 wieder in die Ausgangslage, in der der Motor 14 durch den Nocken 22 wieder abgeschaltet wird. Regelmäßig bei jedem Schaltschritt wird auch der Stößel 8 betätigt, so daß der Schalter 7 immer nur für die Dauer einer Schaltschrittpause geschlossen bleibt.
• Soll das an K angeschlossene Gerät wieder abgeschaltet werden, dann wird durch einen Startimpuls wie vorher der Motor 14 in Gang gesetzt, bis der Wählerarm 25 den Kontakt 27 erreicht hat. Hierauf wird durch Sendung des Vollzugsimpulses die Wicklung 31 eingescha:ltet, die das Schütz 33 wieder öffnet. In derselben Weise arbeiten alle anderen Empfangsrelais, auch die, bei denen andere Wählerkontakte angeschlossen sind. Die Auswahl der einzelnen Fernsteuerakte geschieht also durch entsprechende Änderung des Zeitabstandes zwischen Start- und Vollzugsimpuls.
• Solche Empfangsrelais zeichnen sich durch große Einfachheit und Betriebssicherheit und insbesondere durch hohe Selektivität aus.

Claims (4)

1. ,PATENTANSPRÜCHE: i. Resonanzrelais mit mechanischem Schwingungssystem und einem in den Schwingungsweg dieses Systems ragenden, von ihm abgeschleuderten Taster, der ein Schaltorgan aus einer Ausgangslage in eine Wirkstellung wirft, insbesondere für Überlagerungsfernsteueranlagen, gekennzeichnet durch eine Haltevorrichtung zum Festhalten dieses Organs in der Wirkstellung und durch ein von diesem Organ in dieser Stellung eingeschaltetes Laufwerk, das nach Zurücklegung eines bestimmten Laufweges die Rückkehr dieses Organs in die Ausgangslage bewirkt.
2. 2. Relais ,nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Laufwerk und einem von ihm betätigten, die Rückkehr des Schaltorgans bewirkenden Teil ein Getriebe zur Umformung der schleichenden Bewegung des Laufwerks in eine sprunghafte Bewegung dieses Teiles eingeschaltet ,ist.
3. 3. Relais nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltevorrichtung aus in der Wirkstellung des Schaltorgans magnetisch aneinanderhaftenden Teilen (5, 6) besteht, von denen der eine (6) feststehend angeordnet, der andere (5) am Schaltorgan angebracht ist, und daß das Laufwerk mit einem Stößel (8) zum Trennen der haftenden Teile in Wirkverbindung steht.
4. 4. Relais nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltevorrichtung aus einem ausrückbaren Gesperre besteht, dessen Ausrückvorrichtung mit dem Laufwerk in Wirkverbindung steht.