-
Elektrische Signalvorrichtung mit mindestens einem Warnsignalgerät
und mindestens einem optischen, einen bestimmten Ort kennzeichnenden Signaagerät
Die Erfindung bezieht sich auf eine elektrische Signalvorrichtung, die mit mindestens
einem #Varnsignälgerät und mindestens einem optischen, einen bestimmten Ort kennzeichnenden
Signalgerät, in der Folge kurz »ortskennzeichnendes Signalgerät« genannt, versehen
ist, wobei das Warnsignalgerät derart geschaltet ist, daß es unabhängig von dem
jeweiligen optischen, ortskennzeichnenden Signalgerät ausgeschaltet werden kann
und sofort wieder meldungsbereit ist. An eine derartige Signalvorrichtung, bei der
man eine große Anzahl Meldesignale zentral anzeigen will, werden oft die nachfolgenden
Anforderungen gestellt i. Jede Meldung muß unabhängig von der anderen optisch (z.
B. mittels einer Signallampe) angezeigt werden und muß während der Dauer der Meldung
wahrnehmbar bleiben; .
-
a. bei jeder beliebigen Meldung muß mindestens dasselbe Warnsignalgerät,
z. B. eine Hupe, in Tätigkeit gesetzt werden;
3. das Warnsignalgerät
müß sofort nach der Wahrnehmung und nach der Ortsbestimmung der Meldung an Hand
der Signallampe mit Unterschrift abgestellt werden können; q. das Warnsignalgerät
muß sofort nach dem Abstellen wieder meldungsbereit sein, um eine neu eintreffende
Meldung signalisieren zu können.
-
Um den obengenannten Anforderungen entsprechen zu können, brauchte
man bisher für jeden Meldepunkt entweder zwei normale Relais mit je vier Kontakten
oder ein einziges besonderes Relais, welches mit sogenannten Wischkontakten versehen
sein muß. Ein Relais letztgenannten Typs ist entweder nicht hinreichend betriebssicher
oder sehr teuer.
-
Wie allgemein bekannt, ist jedes Relais, wenn dies auch noch so gut
konstruiert ist, im Hinblick auf die erforderlichen Ruhe- und Arbeitskontakte, Spulen
usw. eine schwache Stelle in der Anlage, besonders wenn dieses in einer korrosionsgefährdenden
Umgebung aufgestellt werden muß. Weiter sind die Anschaffungskosten von Relais hoch.
-
Die Erfindung bezweckt eine billigere und, was oft noch mehr ins Gewicht
fällt, eine betriebssicherere und einfachere Herstellung einer derartigen Anlage,
was man erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß man in dem Bedienungskreis des Warnsignalgerätes
eine gittergesteuerte Gasentladungsröhre anordnet, deren Gitter im normalen Betriebszustand
eine derartige negative Vorspannung hat, daß sie nichtleitend ist und beim Auftreten
einer Störung in einem Kreis eines der ortskennzeichnenden Signalgeräte infolge
einer dem Röhrengitter aufgedrückten Steuerspannung leitend wird, wobei im Signalstromkreis
jedes ortskennzeichnenden Signalgerätes ein Widerstand mit hohem negativem Temperaturkoeffizienten
vorgesehen ist, dessen Ausgangsklemme mit der Kathode der Entladungsröhre verbunden
ist. Diese Vorrichtung hat den Vorteil, daß sie keine zusätzlichen zu bewegenden
Teile oder Kontakte aufweist. Nach Montage können die Teile, welche sehr kleine
Abmessungen und eine praktisch unbegrenzte Lebensdauer haben, falls erwünscht, in
Kunststoff eingegossen oder mit einer starken Schicht säure-_ beständiger Farbe
bespritzt werden, so daß es möglich ist, besagte Teile in der ungünstigsten Atmosphäre
aufzustellen.
-
Die Widerstände mit einem , hohen negativen Temperaturkoeffizienten
(- 3 bis 4,5 °/, pro ° C bei 2o°C) sind sogenannte Halbleiter. Bei steigender Temperatur
geht der Widerstand schnell und in starkem Maße zurück.
-
Nach einer weiteren Ausbildung der Erfindung kann die Signalvorrichtung
mit einem Transformator mit Sekundärwicklung versehen sein, die eine Mittelanzapfung
hat und deren äußere Anschlußklemmen über Gleichrichter mit den Klemmen eines Widerstandes
verbunden sind, dessen Mitte mit der Mittelanzapfung der Sekundärwicklung in Verbindung
steht, wobei die positive Klemme des Widerstandes über einen Kontakt und eine Relaiswicklung
des Warnsignalgerätes mit der Anode der Entladungsröhre verbunden ist, deren Gitter
über einen Gitterwiderstand mit einem hinsichtlich dieser Mittelanzapfung negativen
Punkt dieses Widerstandes verbunden ist und deren Kathode mit dieser Mittelanzapfung
und einem Netzleiter in Verbindung steht.
-
Eine vorteilhafte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Signalvorrichtung
wird dadurch gekennzeichnet, daß jeder der jeweils einem bestimmten ortskennzeichnenden
Signalgerät zugeordneten Signalgeber mit einer seiner Klemmen mit dem in Verbindung
mit der Kathode der Entladungsröhre stehenden Netzleiter verbunden ist, wobei die
andere Klemme des Signalgebers einerseits über einen Widerstand mit dem anderen
Netzleiter und andererseits über die Signallampe des ortskennzeichnenden Signalgebers
mit dem ersten Netzleiter verbunden ist, von welcher anderen Klemme außerdem eine
Leitung über einen im wesentlichen unveränderlichen Widerstand und einen Widerstand
mit hohem negativem Temperaturkoeffizienten zur Kathode der Entladungsröhre führt,
während das Gitter dieser Entladungsröhre über einen weiteren im wesentlichen unveränderlichen
Widerstand mit der Eingangsklemme des Widerstandes mit hohem negativem Temperaturkoeffizienten
verbunden ist.
-
Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung näher erklärt,
in der ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Signalvorrichtung gezeigt wird.
-
In der Zeichnung sind mit A und B die Netzleiter eines
Wechselstromnetzes, zwischen denen eine Spannung von z. B. 22o V herrscht, angegeben.
Diese Netzleiter sind mit der Primärwicklung eines Transformators 2 verbunden, dessen
Sekundärwicklung eine Mittelanzapfung hat und dessen Klemmenspannungen zwischen
den Enden dieser Sekundärwicklung und dieser Mittelanzapfung je z. B.
300 V betragen. In jeden der mit den äußeren Klemmen der Sekundärwicklung
verbundenen Leiter ist ein Gleichrichter 3 eingeschaltet, und zwischen diesen Leitern
und der Mittelanzapfung sind Glättungskondensatoren q. vorgesehen. Widerstände 5,
jeder von z. B. 5o kOhm, sorgen für eine Belastung zur Begrenzung der Spannung im
normalen Betriebszustand, wenn kein Strom verbraucht wird.
-
Die Mittelanzapfung der sekundären Transformatorwicklung ist mit der
Kathode 6 einer gittergesteuerten Gasentladungsröhre i und über einen Leiter 18
mit dem Netzleiter B verbunden. Das hinsichtlich dieser Mittelanzapfung positive
Ende des Widerstandes 5 ist über einen Ausschalterdruckknopf 7, einen einstellbaren
Widerstand 8 und eine Relaisspule g zum Steuern des Bedienungskreises eines Warnsignalgerätes
22, z. B. einer Hupe, mit der Anode io des Gasentladungsrohres i verbunden.
-
Das Gitter des Gasentladungsrohres i ist über einen Widerstand ii
und einen Nebenschlußwiderstands 14 mit einem einstellbaren Abgriff des unteren
Widerstandes 5 verbunden, welcher Punkt hinsichtlich der Mittelanzapfung negativ
ist, so daß dieser eine einstellbare negative Vorspannung hat.
-
Die Signalvorrichtung ist weiter mit einer Anzahl Signalkreise versehen,
die jeder einen Signalgeber 15, 15', 15" usw., z. B. einen Kontakt eines Manometers,
Rheostats, Thermometers oder eines magnetischen
Schalters eines
Motors, enthalten. Die gleichen Klemmen der einen Seite eines jeden Signalgebers
sind mit dem Netzleiter B verbunden. Die andere Anschlüßklemme eines jeden Signalgebers
ist jeweils mit einer Klemme eines Widerstandes 16, 16', 16" usw. sowie mit einer
Klemme 17, 17', 17" usw. einer Signalglimmlampe 27, 27', 27" usw., die das eigentliche
jeweilige optische ortskennzeichnende Signalgerät darstellt, verbunden. Von diesen
Widerständen stehen die anderen Klemmen mit dem anderen Netzleiter A in Verbindung.
Die zweite Klemme 1g, 1g', 1g" usw. jeder Signallampe ist mit dem Leiter 18 verbunden.
Die Klemmen 17, I7', 17" usw. der Signallampen 27, 27', 27" usw. und der Widerstände
16, 16', 16" usw. sind jede über einen Widerstand 2o, 2o', 2o" üsw..mit einer Anschlußklemme
2¢, 2q.', 2q." usw. eines Widerstands 12, 12', 12" usw. sowie eines Widerstandes
13, 13', 13" usw. verbunden. Von diesen Widerständen 12, 12', 12" usw. sind die
Klemmen 25, 25', 25" usw. mit der Anschlußklemme 21 des Nebenschlußwiderstandes
14 verbunden, während die anderen Klemmen 26, 26', 26" usw. der Widerstände 13,
13', 13" usw. mit der Leitung 18 in Verbindung. stehen. Die Widerstände 13, 13',
13" usw. sind Widerstände mit hohem negativem Temperaturkoeffizienten.
-
Da das Schirmgitter der Gasentladungsröhre i nicht gebraucht wird,
ist es über einen Widerstand 23 mit der Kathode 6 verbunden.
-
Die oben beschriebene Vorrichtung arbeitet folgendermaßen: Im normalen
Betriebszustand der Signalvorrichtung, wenn also das Gasentladungsrohr x keinen
Strom durchläßt, sind die Kreise B, 15, 17,- 16, A sowie B, 15', 17', 16', A usw.
geschlossen, so d#Lß an den Punkten 17, 17', 17" usw., mit denen die eine Klemme
jeder Signallampe verbunden ist, dasselbe Potential wie an dem Leiter B liegt. Der
Netzleiter B, der außerdem mit der Kathode 6 des Gasentladungsrohres i verbunden
ist, steht über die Leitung 18 mit der anderen Klemme 1g, 1g', zg" usw. jeder der
Signallampen in Verbindung, so daß also die Punkte 17, 1T, 17" usw. und die Punkte
1g, 1g', 1g" usw. das gleiche Potential haben, so däß die Signallampen nicht brennen
können.
-
Wenn nun der Kontakt 15, 15', 15" usw. eines der Signalgeber geöffnet
wird oder eine Störung auftritt, z. B. dadurch, daß der Signalkreis unterbrochen
wird oder infolge Korrosion Erdschluß bekommt, erhält der Punkt 17 ungefähr das
Potential des Netzleiters A. Hiexdurch entsteht ein genügender Spannungsunterschied
zwischen den Anschlußklemmen 17 und 1g der Signallampe, so daß die.Signallampe des
Kreises, in dem das Signal oder der Fehler auftrat, gezündet wird und so lange brennen
bleibt, wie die Störung andauert.
-
Jetzt muß noch das Warnsignalgerät in Betrieb gesetzt werden, was
in folgender Weise geschieht: Der Punkt 17, 17', 17" usw. ist, wie oben erwähnt,
über den Widerstand 2o und den Widerstand 12 mit der Aüschlußklemme 21 des Nebenschlußwiderstandes
14 vetbunden. Die Spannung des Punktes 21 wird zusammen mit der eingestellten negativen
Vorspannung (Abzweigung des Widerstandes 5) auf das Gitter des Gasentladungsrohres
aufgedrückt. Da die Spannung des Punktes 17 eine Wechselspannung ist, wird auch
die durch den Signalkreis von A an 2i aufgedrückte Spannung eine echselspannnung
sein, welche im positiven Teil er Periode die eingestellte negative Gitterspannung
um so. viel verringert, daß das Gasentladungsrohr zündet. Infolgedessen geht ein
Strom von der Kathode nach der Anode des Gas= entladungsrohres, wodurch die Relaiswicklung
g erregt wird und das Relais den Bedienungskreis des Warnsignalgerätes schließt,
welches Gerät hierdurch in Betrieb kommt, so daß eine Warnung gegeben wird, daß
der normale Betriebszustand- geändert oder gestört ist.
-
Um nun das Warnsignalgerät wieder außer Betrieb zu setzen, so daß
es sofort wieder fgr-_ eine folgende Meldung eines anderen Signalkreises -15ereit
ist, muß es möglich sein, daß nach einer sehr kurzen Zeit die negative Gitterspannung
automatisch wieder -nahezu auf die ursprüngliche Größe zurückgebracht wird, obwohl
die gemeldete Störung noch vorhanden ist. Diese Störung muß auch gemeldet bleiben,
solange sie nicht beseitigt ist. . .
-
Dies geschieht folgendermaßen: Da beim Öffnen der Signalgeber 15,
15' usw. oder im Störungsfall Strom vom -Netzleiter A über die Widerstände 16" 2o
und 13 nach dem Netzleiter B fließt, wird der Widerstand 13 mit negativem Temperaturkoeffizienten
hierdurch erwärmt. Dieser Strom ist nun gerade so groß, daß der Effekt des negativen
Temperaturkoeffizienten insoweit (etwa zu 75 °/o) benutzt wird, daß dieser Widerstandder
in kaltem Zustand z. B. 25o kOhm beträgt -nach Durchgang dieses Stromes während
1/2 Sekunde eine Größe von noch 3000 9 hat. Dieser Strom ist noch so klein,
daß die Lebensdauer des Widerstandes 13 hierdurch praktisch nicht beeinflußt wird.
Da der Widerstand 13 plötzlich einen relativ kleinen Wert erhält, wird der Effekt
des Störungssignals, d. h. der Einfluß der Netzwechselspannung, auf das Gitter derart
verringert, daß er keinen Einfluß mehr hat. Wenn man nun auf den Knopf 7 drückt,
wird der Relaiskreis unterbrochen, und dieses Relais fällt ab. Hierdurch ist also
auch der Strom durch das Gasentladungsrohr unterbrochen. Das Warnsignalgerät ist
also wieder meldungsbereit für eine Meldung oder Störung in einem anderen Signalkreis,
während trotzdem in dem Signalkreis, in dein eine Meldung oder Störung aufgetreten
ist, die Signallampe brennen bleibt, bis die Ursache der Meldung oder die Störung
behoben ist.
-
Es ist deutlich, daß die Erfindung sich nicht auf das oben beschriebene
Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Signalvorrichtung beschränkt, sondern
daß diese in mannigfacher Weise verändert werden kann, ohne das Gebiet der Erfindung
zu verlassen. Im Relaiskreis kann z. B. mehr als ein Warnsignalgerät vorgesehen
sein, und diese Geräte können sich an verschiedenen Stellen befinden. An Stelle
des Gasentladungsrohres kann man auch eine andere Röhre mit Steuergitter und sogar
eine sogenannte Kaltkathodengasentladungsröhre anwenden. Auch kann jeder Signalgeber
unabhängig von den anderen als Ruhe- wie auch als Arbeitskontakt ausgeführt werden,
in dem Sinne, daß, falls man einen Arbeitskontakt wünscht, der Widerstand 16 in
Fortfall kommt und an
seiner Stelle, wie in dem unteren Teil der
Zeichnung angedeutet, ein Arbeitskontakt 28 angeordnet wird, wobei die Verbindung
zwischen Netzanschluß B und Klemme 17, die vorher durch den Kontaktgeber mit Ruhekontakt
15 erfolgte, ganz fortgelassen wird.