DE944207C

DE944207C - Circuit arrangement for establishing or disconnecting an electrical line connection between two points by actuating a predetermined minimum number of switching elements selected from a predetermined total number

Info

Publication number: DE944207C
Application number: DEH24170A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Gerhard Buschmann
Original assignee: Hagenuk Vorm Neufeldt and Kuhnke GmbH
Current assignee: Hagenuk Vorm Neufeldt and Kuhnke GmbH
Priority date: 1955-06-17
Filing date: 1955-06-17
Publication date: 1956-06-07

Description

Schaltungsanordnung zum Herstellen oder Auftrennen einer elektrischen Leitungsverbindung zwischen zwei Punkten durch Betätigung einer vorgegebenen Mindestzahl von aus einer vorgegebenen G esauntzahl beliebig ausgewählten 'Schaltorganen In der Elektrotechnik besteht oft das Bedürfnis nach einer Schaltungsanordnung, die so arbeitet, daß eine Leitungsverbindung zwischen zwei Punkten A und B dann und nur dann besteht, wenn von n insgesamt angeordneten Schaltern mindestens eine bestimmte Anzahl m, in beliebiger Kombination herausgegriffen, betätigt worden ist. Dabei kann es sich um handbediente oder durch Kräfte beliebiger Art betätigte Schaltorgane, wie beispielsweise Relais u. dgl., handeln. Ein einfaches Beispiel hierfür ist die elektrische Regelung einer Heizung, wenn die Forderung gestellt wird, daß die zentralgesteuerte Heizmittelzufuhr dann und nur dann geändert - beispielsweise herabgesetzt - wird, wenn von einer größeren Anzahl an verschiedenen Stellen oder in verschiedenen Räumen angeordneter Handschalter oder Temperaturfühler eine gewisse Mindestzahl betätigt wird bzw. anspricht.Circuit arrangement for establishing or disconnecting an electrical line connection between two points by actuating a predetermined minimum number of arbitrarily selected from a predetermined total number of switching elements In electrical engineering there is often a need for a circuit arrangement that works in such a way that a line connection between two points A and B. then and only exists if at least a certain number m of n total switches arranged in any combination has been actuated. This can be manually operated or by forces of any kind actuated switching devices, such as relays and the like. A simple example of this is the electrical control of a heating system, if the requirement is that the centrally controlled heating medium supply is changed - for example, reduced - if a certain number of manual switches or temperature sensors arranged in different places or in different rooms is required Minimum number is actuated or responds.

Bei einer solchen Schaltungsanordnung müssen im allgemeinen Fall von den meisten der Schaltorgane gleichzeitig mehrere Umschaltkontakte, also Kontaktsätze, betätigt werden, und die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, eine Schaltungsanordnung zu ersinnen, bei der die Zahl der Umschaltkontakte in jedem Kontaktsatz und damit auch die Zahl der zu verlegenden Verbindungsleitungen so klein wie möglich ist. Für die durch die Erfindung gegebene Lösung macht es einen Unterschied, ob die Zahl m der zu betätigenden Schaltorgane entweder gleich oder kleiner oder aber größer ist als die Hälfte der Gesamtzahl; daher werden beide Fälle für sieh betrachtet. Denkt man sich die einzelnen Kontaktsätze sämtlicher Schaltorgane in einer- bestimmten Reihenfolge zwischen die Punkte A und B gelegt, so weist erfindungsgemäß der von A aus gesehen erste Kontaktsatz nur einen, der zweite zwei usw. Umschaltkontakte auf, bis schließlich die Zahl der Umschaltkontakte eines Kontaktsatzes k gleich m geworden ist. Diese Zahl bleibt bis zum i-ten Kontaktsatz unverändert, wobei i = n - m + i. Von da ab nimmt die Zähl der Umschaltkontakte eines Kontaktsatzes der Reihe nach wieder bis auf i ab, so daß also der letzte Kontaktsatz wieder nur einen Umschaltkontakt trägt. Nun werden die Umschaltkontakte verschiedener Kontaktsätze in einem Netzwerk so verbunden, daß in Ruhelage aller Umschaltkontakte und Schaltorgane aus je r = n - m + r in Reihe liegenden Umschaltkontakten m voneinander getrennte Leitungsstränge gebildet werden, von denen der erste- nach A durchgeschaltet ist und mit einem offenen Umschaltkontakt des r-ten Kontaktsatzes endet, wogegen die übrigen der Reihe nach mit einem freien Umschaltkontakt des jeweils nächstfolgenden Kontaktsatzes beginnen und jeweils entsprechend später mit offenen Umschaltkontakten endigen, daß dagegen in Arbeitslage jeder Umschaltkontakt den dem Punkt A näher liegenden Teil seines Leitungsstranges auf den nächsten Leitungsstrang umschaltet und alle Umschaltkontakte im letzten (also m-ten) Leitungsstrang eine unmittelbare Verbindunz mit dem Punkt B herstellen. Die -Lösung für diesen Fall unterscheidet sich von der gegebenen lediglich dadurch, daß die Formeln für k und i vertauscht sind. Es ist also jetzt k = n - m+z und i = m einzusetzen. Die Größe r dagegen behält unverändert den Wert n - m + i.In such a circuit arrangement, in the general case, several switching contacts, i.e. contact sets, have to be actuated simultaneously by most of the switching elements, and the object of the invention is to devise a circuit arrangement in which the number of switching contacts in each contact set and thus also the The number of connecting lines to be laid is as small as possible. For the solution given by the invention, it makes a difference whether the number m of switching elements to be actuated is either the same or smaller or larger than half the total number; therefore, both cases are considered separately. If you think of the individual contact sets of all switching elements placed in a certain order between points A and B , according to the invention the first contact set, viewed from A, has only one, the second two etc. changeover contacts, until finally the number of changeover contacts of a contact set k has become m. This number remains unchanged until the i-th contact set, where i = n - m + i. From then on, the number of changeover contacts of a contact set decreases in sequence down to i, so that the last contact set again only has one changeover contact. Now the changeover contacts of different contact sets are connected in a network so that in the rest position of all changeover contacts and switching elements from each r = n - m + r in series changeover contacts m separate lines are formed, of which the first is connected to A and with An open changeover contact of the r-th contact set ends, while the others begin in sequence with a free changeover contact of the next following contact set and end accordingly later with open changeover contacts, whereas in the working position each changeover contact has the part of its wiring harness closer to point A switches over to the next wiring harness and all changeover contacts in the last (i.e. m-th) wiring harness establish a direct connection with point B. The solution for this case differs from the given one only in that the formulas for k and i are interchanged. So now we have to insert k = n - m + z and i = m. The quantity r, on the other hand, remains unchanged at the value n - m + i.

Die Abbildungen zeigen drei Schaltbeispiele für verschiedene Zahlenwerte von n und m. Sie sind aus Gründen der Übersichtlichkeit in der bei der Darstellung von Kontaktketten üblichen Weise schematisch gehalten. Die Schaltarme der einzelnen Kontakte sind in Ruhelage gezeichnet und berühren in ihren Schaltstellungen - sofern die Kontakte nicht offen sind - die feststehenden Teile des nächsten Kontaktes. Die - Schaltorgane, unter denen man sich Relaisanker vorstellen kann, sind mit S1 bis S" bezeichnet. Durch die eingezeichneten Querbalken wird veranschaulicht, welche und wieviel Umschaltkontakte ein Schaltorgan gleichzeitig betätigt. Die Schaltarme s sind - wie in den Abbildungen angedeutet -nach ihrer Zugehörigkeit zu den Schaltorganen und nach ihrer Zahl im Kontaktsatz beziffert zu denken. So bedeutet z. B. s82 den zweiten Kontakt des sechsten Schaltorgans Se usw.The figures show three switching examples of different numerical values of n and m. They are decorated schematically for reasons of clarity in the usual in the representation of contact chains manner. The switching arms of the individual contacts are shown in the rest position and touch in their switching positions - provided the contacts are not open - the fixed parts of the next contact. The switching elements, under which one can imagine relay armatures, are labeled S1 to S ". The crossbars shown illustrate which and how many changeover contacts a switching element is actuated at the same time. The switching arms s are - as indicated in the figures - according to their affiliation to think about the switching elements and numbered according to their number in the contact set, e.g. s82 means the second contact of the sixth switching element Se etc.

Abb: i. Es ist n = 7, m = 2 angenommen, d. h., von insgesamt sieben Schaltorganen müssen mindestens zwei ansprechen, : damit eine Leitungsverbindung von A nach B zustande kommt; es ist also Gemäß der für diesen Fall oben gegebenen Lehre trägt der Kontaktsatz des ersten Schaltorgans S1 nur einen Kontakt s11, der des zweiten trägt zwei Kontakte s21 und s22. Bei den folgenden Kontaktsätzen bleibt diese Zahl unverändert, da bereits k =m erreicht ist. Ebenso weist der (i = n - m -f- i) -te, also der sechste Kontaktsatz, noch zwei Kontakte auf, der siebente dagegen nur noch einen. In der gezeichneten Ruhelage der Schaltarme entstehen m=2 voneinander getrennte Leitungsstränge, die beide y = n - m + i = 6 in Reihe liegende Umschaltkontakte enthalten. Werden alle Kontakte in die Arbeitslage umgelegt, so schaltet jeder Schaltarm seinen Leitungsstrang auf den nächsten um, und die Umschaltkontakte im letzten (also zweiten) Leitungsstrang stellen über die Stromschiene St eine unmittelbare Verbindung mit dem Punkt B her.Fig: i. It is assumed that n = 7, m = 2 , ie, of a total of seven switching devices, at least two must respond: so that a line connection from A to B is established; so it is According to the teaching given above for this case, the contact set of the first switching element S1 has only one contact s11, that of the second has two contacts s21 and s22. This number remains unchanged for the following contact sets, since k = m has already been reached. Likewise, the (i = n - m - f - i) th, i.e. the sixth contact set, still has two contacts, whereas the seventh only has one. In the drawn rest position of the switching arms, m = 2 separate cable strands are created, both of which contain y = n - m + i = 6 switching contacts in series. If all contacts are moved into the working position, each switching arm switches its wiring harness to the next, and the switching contacts in the last (i.e. second) wiring harness establish a direct connection to point B via the busbar St.

Daß diese Schaltung die gestellte Aufgabe löst, ersieht man ohne weiteres, denn das Ansprechen mindestens zweier Schaltorgane, also das Umlegen mindestens zweier Kontaktsätze, ist notwendige und hinreichende Bedingung für den Stromdurchgang von A nach B.That this circuit solves the problem can be seen without further ado, because the response of at least two switching organs, so the switching at least two sets of contacts, is a necessary and sufficient condition for the passage of current from a to B.

Abb. 2. Hier ist n = 8, m = 6 angenommen; es ist also Die Zahl der Kontakte je Kontaktsatz steigt von i bis zu h = n - m -[ i = 3 an und nimmt nach dem (i = m)-ten, also nach dem sechsten Kontaktsatz wieder ab. In Ruhelage aller Kontakte werden m = 6 getrennte Leitungsstränge gebildet, in denen je y = n - m + i = 3 Umschaltkontakte in Reihe liegen. Jeder Strang endet wieder mit einem offenen Kontakt. In der Arbeitslage stellen die Kontakte s63, s72 und s81 eine unmittelbare Veibindung mit dem Punkt B über die Stromschiene SE her.Fig. 2. Here n = 8, m = 6 is assumed; so it is The number of contacts per contact set increases from i to h = n - m - [i = 3 and decreases again after the (i = m) -th, i.e. after the sixth contact set. When all contacts are in the rest position, m = 6 separate cable strands are formed, in each of which y = n - m + i = 3 changeover contacts are in series. Each strand ends again with an open contact. In the working position, the contacts s63, s72 and s81 establish a direct connection with point B via the busbar SE .

In der Abb. 3 _ ist schließlich n = 8, m = q., also gewählt. Damit wird die Maximalzahl der Kontakte je Kontaktsatz k = m = q.. Diese Zahl bleibt bis zum, (i = n = m + i = 5)-ten Kontaktsatz unverändert. Die Zahl der durchgehenden Leitungsstränge in der Ruhelage der Kontakte ist m = q.; die Zahl der in einem, solchen Strang hintereinandergeschalteter Kontakte ist dagegen r = n - m + i = 5. In der Arbeitslage stellen die Kontakte s44, s64, ss3, s72 und s81 die Verbindung mit der Stromschiene St her.Finally, in Fig. 3 _ n = 8, m = q., That is chosen. This means that the maximum number of contacts per contact set is k = m = q .. This number remains unchanged until the (i = n = m + i = 5) -th contact set. The number of continuous strands of wire in the rest position of the contacts is m = q .; the number of contacts connected in series in such a line is r = n - m + i = 5. In the working position, contacts s44, s64, ss3, s72 and s81 establish the connection with busbar St.

Es versteht sich, daß die in der gegebenen Lehre benutzten Ausdrücke »Ruhelage« und »Arbeitslagen nur im Sinn der gestellten Aufgabe auf das Betätigen (Ansprechen) oder Nichtbetätigen der Schaltorgane Bezug nehmen und in ihrer Bedeutung unabhängig davon sind, ob in den Schaltorganen (beispielsweise Relais) Strom fließt oder nicht.It is understood that the terms used in the teaching given "Rest position" and "work position only in the sense of the task at hand on actuation (Addressing) or non-actuation of the switching elements and their meaning are independent of whether current flows in the switching devices (e.g. relays) or not.

Da die durch Betätigung von m Schaltorganen hergestellte Leitungsverbindung aufrechterhalten bleibt,, wenn weitere und schließlich auch alle Schaltorgane angesprochen haben, so ist ohne weiteres ersichtlich, daß die angegebenen Schaltungen auch zur Lösung der umgekehrten Aufgabe, nämlich zur Auftrennung einer Leitungsverbindung beim Ansprechen einer Mindestzahl in' von insgesamt n Schaltorganen geeignet sind. Haben nämlich von n Schaltorganen m angesprochen, so daß die Leitungsverbindung von A nach B gerade hergestellt ist, so sind n - m Schaltorgane unbetätigt geblieben. Wird jetzt noch die Betätigung eines weiteren Schaltorgans rückgängig.gemacht, so ist die Leitungsverbindung gerade bei der Mindestzahl n - nz + i = m' unbetätigter Schaltorgane geöffnet. Im Sinne der geänderten Aufgabenstellung werden aber jetzt aus den »betätigten« Schaltorganen die »unbetätigten«, und umgekehrt. In der für den Schaltungsaufbau gegebenen Anweisung ist daher die Größe m durch zz-m' + i zu ersetzen und der Ausdruck »Ruhelage« mit dem Ausdruck »Arbeitslage" zu vertauschen.Since the line connection established by actuating m switching elements is maintained, if further and finally all switching elements have responded, it is readily apparent that the specified circuits also solve the reverse task, namely to disconnect a line connection when a minimum number is addressed in 'Of a total of n switching elements are suitable. Namely , if m of n switching elements have responded, so that the line connection from A to B has just been established, then n - m switching elements have remained unactuated. If the actuation of a further switching element is now undone, the line connection is open at the minimum number n - nz + i = m 'of unactuated switching elements. In the sense of the changed task, however, the "activated" switching devices now become the "non-activated" ones, and vice versa. In the instruction given for the circuit structure, therefore, the variable m is to be replaced by zz-m '+ i and the term "rest position" is to be exchanged for the term "working position".

Für den Fall, daß m = n ist, geht die angegebene Schaltung in den Sonderfall in Reihe geschalteter und für den Fall m = i in den Sonderfall parallel geschalteter Einzelkontakte über. Diese Fälle sind bekannt und daher nicht Gegenstand der Erfindung.In the event that m = n, the specified circuit goes into Special case connected in series and for the case m = i in the special case parallel switched single contacts over. These cases are known and are therefore not an issue the invention.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Circuit arrangement for establishing an electrical line connection between two points A and B by actuating a predetermined minimum number in from a predetermined total number iz arbitrarily selected, working with sets of contacts (hand switch, relay or the like.), Wherein characterized in that the contact sets of the switching elements in the order in which they are arranged between points A and B , one increasing from i to k = m, then up to and including the i-th = (za - m + i) -th Contact set have constant and from then on again decreasing number of vpn simultaneously operated changeover contacts and the changeover contacts of different contact sets are connected in a network so that in the rest position of all switching elements of y = n - m + i in series changeover contacts m separate from one another Continuous strands of wire are formed, of which the first is switched through to A and ends with an open changeover contact of the y-th contact set, while the others begin in sequence with a free changeover contact of the next following contact set and end accordingly later with open changeover contacts, that on the other hand, in the working position, each changeover contact has Te which is closer to point A. il of his wiring harness switches to the next wiring harness and all changeover contacts in the last (m-th) wiring harness establish a direct connection with point B (Fig. i and 3).

2. Circuit arrangement in the event that according to claim i with the modification that k = n - m + i and i = m are chosen (Fig. 2).

3. Circuit arrangement for separating an electrical line connection between two points A and B by actuating a predetermined minimum number m 'of a predetermined total number n arbitrarily selected, with contact sets working switching elements, according to one of the circuits according to claim i or 2, with the modification that the The rest positions of the switching elements are interchanged with their working positions and the quantity m is replaced by n - m '+ i.