DE973990C - Schaltwerk mit mehreren Einstellgliedern zur zwangsweisen Durchfuehrung von Schaltungs-Reihenfolgen - Google Patents

Description

Die heutige Technik erfordert es oft, daß durch Fernsteuerung von einer Befehlsstelle aus Vorgänge beliebiger Art und zu beliebigen Zwecken ausgelöst werden. Ferner ist es oft nötig, daß eine Reihe von Vorgängen in einer bestimmten — gegebenenfalls sich wiederholenden — Reihenfolge stattfindet, die im voraus festgelegt ist, ohne daß von der Befehlsstelle aus mehr als gleiche Impulse gegeben werden, die jeweils den Übergang von einem der Vorgänge zum nächstfolgenden Vorgang zu bewirken haben. Schließlich soll der Anfangsvorgang innerhalb der Reihenfolge beliebig wähl- und einstellbar sein.

Bei bisher bekanntgewordenen Schaltwerken vermag man durch Nah- und Fernsteuerung Folgeschaltungen zu bewirken. Solche Folgeschaltungen laufen im allgemeinen immer in bestimmter Reihenfolge ab, und man bezeichnet die sie durchführenden Schaltwerke daher auch als Programmschaltwerke. Es ist bekannt, diese Programmschaltwerke fernzusteuern, und zwar entweder durch Ein- und Ausschalten der Stromzufuhr zum Antriebsmotor oder durch Stromimpulse, welche einen als Antriebsmittel dienenden Schaltmagneten betätigen. Schließlich ist es auch beispielsweise bei Zeitschalteinrichtungen bekannt, ein bewegbares Schalt-

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glied durch die Uhr einzustellen und damit den Beginn einer Schaltfolge festzulegen.

Ferner hat man auf dem Gebiet der automatischen Telephonic und der Steuerungstechnik Schaltungen entwickelt, bei denen bestimmte Vorgänge wählbar sind. Vielfach wird hier, mit der Wahl verbunden, der Start eines Steuerschalters od. dgl. veranlaßt, der wiederum nichts anderes als ein allgemein bekannter Drehwähler ist, welcher bestimmte Schritte macht und dabei ein vorbestimmtes Programm zum Ablauf bringt.

Soweit nun bisher bekannt, sind stets besondere Mittel erforderlich, die es verhindern, daß bei der Einstellung bewegbarer Schaltglieder und insbesondere der Kontaktarme von Drehwählern in ihrem Drehbereich liegende Kontaktstücke stromleitend überstrichen werden. Meist sind es einzelne Relais oder auch eine größere Anzahl von Relais in einer komplizierten Schaltung, die für jeden Gebrauchsfall entworfen und wonach ein geeignetes Gerät aus bekannten Bauelementen zusammengestellt werden muß.

Man kann bei diesen Geräten nun nicht mehr von Schaltwerken reden. Ein solches muß vielmehr gemaß der oben gegebenen Aufgabe Vorgänge beliebiger Art und zu beliebigen Zwecken auslösen, d. h., es muß universell verwendbar sein, was die bekannten Geräte also nicht sind, da sie ja durch das immer wieder erforderliche Umkonstruieren erst angepaßt werden müssen. Das aber macht sie sehr teuer.

Die bekannten Schaltwerke und Fernsteuereinrichtungen haben zudem noch zwei ganz besondere Nachteile, nämlich erstens den, daß das Einstellen bzw. Aufsuchen der jeweiligen Anfangs stellung sehr viel Zeit erfordert, da das Schaltglied ja unter Umständen eine große Anzahl von Blindschriften zurückzulegen hat, und zweitens den, daß die Programmfolge nicht leicht auf eine beliebige Anzahl von Vorgängen erstreckt werden kann, weil es infolge der bekannten unzureichenden Konstruktion kein baukastenähnliches System gibt: Man ist nämlich bisher immer an den Kreisumfang der Schaltwalze od. dgl. und ihre sektorale Einteilung für die Kontaktstücke, Nocken usw. gebunden.

Die gestellte Aufgabe dagegen vermag unter Beseitigung" der genannten Nachteile in weitestem Maße allgemein anwendbar unter Heranziehung nur bescheidener Mittel ein als in sich geschlossenes Ganzes erstelltes Schaltwerk zu erfüllen, das eine der Anzahl der auszulösenden Vorgänge entsprechende Zahl von Einstellgliedern besitzt, von denen jedes den ihm zugeordneten Vorgang steuert, sobald es in seine Arbeitslage gebracht wird. Erfindungsgemäß besitzt ein solches Schaltwerk einen gemeinsamen Einrücker, durch dessen wiederholte Betätigung, angefangen von einem beliebigen Einstellgliede aus, die anderen Einstellglieder in vorbestimmter Reihenfolge in ihre Arbeitsstellung gelangen, sowie eine gemeinsame Verriegelungseinrichtung, welche die in die Arbeitslage gebrachten Einstellglieder in derselben verriegelt und gleichzeitig die bis dahin verriegelten Einstellglieder zur selbsttätigen Rückkehr in die Ruhelage freigibt. Das wird unter anderem dadurch erreicht, daß die der Arbeitslageneinstellung dienende Kupplung zwischen dem einzelnen Einstellgliede und dem Einrücker durch die Arbeitslage des in der Reihenfolge vorangehenden Einstellgliedes vorbereitet wird.

Ein Ausführungsbeispiel eines solchen Schaltwerkes ist in der Fig. 1 schematisch dargestellt. Es enthält eine beliebige Anzahl, beispielsweise fünf Einstellglieder W₁, W₂, W_s, W₁ und W₅, die in an sich bekannter Weise zu einer Tastenreihe vereinigt sind. Sie befinden sich in ihrer Ruhelage, in der sie keinen der von ihnen zu steuernden Vorgänge auslösen. Jedes Einstellglied, z. B. das Einstellglied W₁, kann durch Druck auf seine Taste T₁ in Richtung des Pfeiles P in die Arbeitslage verschoben werden. Dabei drückt seine abgeschrägte Klinke O₁ gegen die Schrägung der Gegenklinke ^₁ der gemeinsamen Verriegelungsschiene V und verschiebt dieselbe entgegen dem Zuge der Feder F, bis beide Klinken gegenseitig einschnappen. Die Verschie-Schiebung der Verriegelungsschiene hat zur Folge, daß etwa vorher in die Arbeitslage gebrachte Einstellglieder freigegeben werden und unter der Wirkung einer (nicht dargestellten) Federkraft in ihre Ruhelage zurückgehen.

Allen Einstellgliedern gemeinsam zugeordnet ist der Eindrücker E, der für jedes Einstellglied eine Einstellfeder e_t bis e₅ trägt. Er dient der Betätigung der Einstellglieder in einer bestimmten Reihenfolge, nämlich im Beispielsfalle in der Reihenfolge ihrer räumlichen Anordnung von links nach rechts. Dabei wirken als Hilfseinrichtungen die Anschläge C₁ bis C₅ und die Kuppelstücke K₁ bis K₅ mit. Befindet sich beispielsweise das Einstellglied W₁ in seiner herabgedrückten Arbeitslage, dann drückt sein Anschlag C₁ gegen den Arm It₂ des Kuppelstückes /C₂ des Einstellgliedes W₂, so daß dieses in den Bereich der Einstellfeder e.-, kommt. Wird nun der Eindrücker E parallel mit sich selbst abwärts verschoben, dann stößt die Feder e₂ gegen den Arm k₂ und verschiebt das Einstellglied W₂ in die Arbeitslage, wobei das Einstellglied W₁, wie bereits vorstehend erwähnt, zurück in seine Ruhelage gehen kann, da es durch die Seitwärtsbewegung der Verriegelungsschiene V freigegeben wird. Außerdem wird durch den Anschlag C₉ der Arm k₃ in den Bereich der Feder e₃ verschoben und so die Einrückung des nächsten Einstellgliedes W_s vorbereitet. Diese Einrükkung erfolgt, sobald der Einrücker E erneut betätigt wird. Der letzte Kupplungsarm k₆ am rechten Ende der Reihe ist durch ein Gestänge mit der Rückführfeder R verbunden, die den ersten Kuppelarm Ii₁ betätigt. Das Spiel beginnt daher von neuem, sobald bei niedergedrücktem Einstellglied W₅ der Einrücker E herabgedrückt wird.

Den Beginn der Reihenfolge kann man beliebig wählen durch Herabdrücken eines gewünschten Einstellgliedes. Man kann auch, insbesondere, wenn wesentlich mehr als die beispielsweise dargestellten fünf Einstellglieder vorhanden sind, zwei oder mehrere beliebig gewählte Einstellglieder in die Ar-

beitslage bringen, so daß dann zwei oder mehr Schaltvorgangsreihen mit verschiedenen Ausgangspunkten gleichzeitig ablaufen können.

Die Löschung der durch Herabdrücken beliebig gewählter Tasten vorgenommenen Einstellungen kann erfolgen durch Seitwärtsdrücken der Verriegelungsschiene V entgegen dem Zuge der Feder /^;, so daß alle Einstellglieder entriegelt werden und in die Ruhelage zurückspringen.
ίο Sowohl für die Betätigung der Tasten T zur Wahl der Ausgangsstellung der Schaltungsreihen als auch zur Verschiebung der Verriegelungsschiene V zur endgültigen Löschung sowie zur Betätigung des Einrückers E können an sich bekannte Mittel der Fernsteuerungstechnik verwendet werden. Bei diesem Schaltwerk ergibt eine Betätigung des Einrückers allein noch keine Schalt-Reihenfolge, wenn nicht vorher wenigstens eines der Einstellglieder in seine Arbeitslage gebracht wurde.

Das Schaltwerk nach dem vorstehenden Ausführungsbeispiel ist sehr wandlungsfähig. Von besonderem Vorteil kann es sein, den Einrücker als einfache lange Schiene auszuführen, die aus Festigkeitsgründen einen Winkelquerschnitt od. dgl. haben kann. Die Steuermittel müssen dann eine andere, ihrer Aufgabe entsprechende Ausgestaltung erfahren. Der Vorteil besteht darin, daß Einstellglieder in beliebiger Anzahl aneinandergereiht werden können, wobei lediglich die Länge der Schiene zu bemessen ist. Das gleiche gilt für die Verriegelungsschiene V. Sie kann beispielsweise aus einem Lochstreifen bestehen, in dessen Löcher die Klinken O₁ bis a₅ der Einstellglieder eingreifen. Hierdurch wird auch Platz gespart. Um Teile der Einstellglieder möglichst freizubekommen, legt man vorzugsweise die Lochschiene nach oben in die Nähe des Einrückers E. Dadurch werden die Mittelteile der Einstellglieder frei und können zu beliebigen Schaltzwecken od. dgl. Verwendung finden. Auch kann ihre Länge beliebig gewählt werden.

Der Antrieb des Einrückers E kann, wie bereits erwähnt, durch Fernsteuerung oder auch von Hand oder durch beliebige Vorrichtungen anderer Art erfolgen. In besonderen Fällen können auch mehrere Steuermittel kombiniert werden. Statt einer Verriegelungsschiene kann man auch ein Auslösemittel verwenden, das abwechselnd die Einstellglieder herabdrückt und freigibt.

Auch die Einzeleinstellung von Einstellgliedern z. B. für die Ausgangsstellung der Schaltungs-Reihenfolgen kann durch beliebige, gegebenenfalls ferngesteuerte Vorrichtungen erfolgen. Da dieselben ebenso gut mechanischer oder hydraulischer Art usw. sein können, spielen auch Polfragen bei den Einstellgliedern keine Rolle.

Zur vollen Automatisierung kann man das Schaltwerk auch von einer Kontaktuhr od. dgl. steuern lassen, und zwar sowohl die Einstellglieder als auch den Einrücker. Dabei können Programmschalter und/oder Diagramm-Vielfachschalter, beispielsweise nach dem deutschen Patent 692482, Verwendung finden.

In solchen Fällen wie überhaupt bei Anwendung von Fernsteuerungen empfiehlt es sich, das Schaltwerk aufzuteilen in einzelne, gewisse Teilfunktionen ausübende Bauteile, nämlich im wesentlichen die Einstellglieder und den Einrücker. Das durch die Fig. 1 gegebene Ausführungsbeispiel ist jedoch für eine derartige Aufteilung deswegen nicht gut geeignet, weil alle Teile mechanisch ineinandergreifen.

Daher wird in Fig. 2 ein zweites Ausführungsbeispiel gezeigt, dessen Bauteile fernsteuerbar sind. Als Einstellglieder werden Relais W₁ bis W₄ od. dgl. verwendet, deren Zahl beliebig sein kann. Sie haben außer den Steuermitteln für die ausgewählten Vorgänge (hier sind es elektrische Kontaktschlußmittel w'"') Haltewicklungen und Haltekontakte, die zur Verriegelung dienen. Die Anordnung ist so getroffen, daß ein ansprechendes Relais sich über je einen eigenen Arbeitskontakt und je einen Ruhekontakt alle anderen Relais in jeder Polleitung erregt erhält. Wenn ein anderes Relais erregt wird, so wird das bisher erregte Relais durch Öffnen der Ruhekontakte des neuen Relais zum Abfall gebracht, und das neue Relais hält sich nun selbst.

Die wahlweise Einstellung der Einstellglieder geschieht auch bei diesem Ausführungsbeispiel durch Drucktasten T₁ bis T₁. Um im Anschluß an eine solche Wahl eine Reihenfolge durchfahren zu können, ist ein Hilfsschaltwerk vorgesehen, das gewissermaßen zur Fixierung des Beginns der Reihenfolge dient und daher auf die Einstellglieder einstellbar ist und/oder sich selbsttätig auf diese einstellt. Die Zeichnung zeigt beispielsweise ein selbsttätig wirkendes Hilfsschaltwerk. Drückt man die Taste T₃, so wird das Relais W₃ erregt, das sich selbst hält. Ferner wird über + qd das Relais R erregt, das über seinen Arbeitskontakt r einen Drehwähler D in Tätigkeit setzt, wobei D und R über ihre Kontakte d und r in an sich bekannter Weise als Relaisunterbrecher wirken. Der Greifer G schaltet nun eine Zahnwalze Z od. dgl. so lange weiter, bis von den über Nocken JV₁ bis 2V₄ abwechselnd geschlossenen Kontaktfedern /, f diejenigen des gewählten Einstellgliedes, also /₃, f₃, erreicht sind. Das Relais Q spricht an und setzt über seinen Ruhekontakt q den Relaisunterbrecher und damit den Drehwähler still.

Durch wiederholtes Drücken der Ε-Taste (gemeinsamer Einrücker) läßt sich der Drehwähler schrittweise weitertasten, wobei gleichzeitig ein Einstellglied nach dem anderen erregt und verriegelt wird (Reihenfolge).

Um die zeitlichen Abstände der Reihenfolge bei gleichbleibender Betätigungsgeschwindigkeit der £-Taste oder ihrer Kontaktschlußmittel, vorzugsweise bei Fernsteuerung derselben, veränderbar zu machen, sind die Nocken der Zahnwalze auf Ringen N mit in die Zahnung einrastenden Federn angebracht. Gibt man der Walze beispielsweise hundert Zähne, so kann man sehr bequem die Nockenverstellung in Hundertteilen einer Umdrehung festlegen.

Claims (11)

1. PATENTANSPRÜCHE:

   ι. Schaltwerk mit mehreren Einstellgliedern zur zwangsweisen Durchführung von Schaltungs-Reihenfolgen, insbesondere bei Fernsteueranlagen, gekennzeichnet durch einen gemeinsamen Einrücker (E), durch dessen wiederholte gleichartige Betätigung, ausgehend von einem beliebig gewählten Einstellgliede (W),

   ίο die anderen Einstellglieder in vorbestimmter Reihenfolge in Arbeitsstellung gelangen, sowie durch eine gemeinsame Verriegelungseinrichtung (V), welche die in die Arbeitslage gebrachten Einstellglieder in derselben verriegelt und gleichzeitig die bis dahin verriegelten Einstellglieder zur selbsttätigen Rückkehr in die Ruhelage freigibt.
2. 2. Schaltwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die der Arbeitslageneinstellung dienende Kupplung zwischen dem einzelnen Einstellglied (W) und dem Einrücker (E) durch die Arbeitslage des in der Reihenfolge vorangehenden Einstellgliedes vorbereitet wird.
3. 3. Schaltwerk nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet durch einen Anschlag (C₁, C₂ ...) od. dgl. an jedem Einstellglied (W₁, W₂ ...), der bei der Arbeitslage seines Einstellgliedes ein Kupplungsstück (K₁, K₂ ...) des nächstfolgenden Einstellgliedes im Wirkungsbereich des gemeinsamen Einrückers (E) hält, sowie durch eine Klinke (a_v a₂ ...) od. dgl. an jedem Einstellglied, die beim Übergang in die Arbeitslage die gemeinsame Verriegelungseinrichtung (V) von den übrigen Einstellgliedern entkuppelt.
4. 4. Schaltwerk nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Tasten (T₁, T₂...) an mindestens einem der Einstellglieder (W), womit sie von Hand in die Arbeitslage verschiebbar sind.
5. 5. Schaltwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellglieder (W) durch Fernsteuerung in die Arbeitslage verschiebbar sind.
6. 6. Schaltwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der gemeinsame Einrücker (E) durch beliebige Mittel fernsteuerbar ist.
7. 7. Schaltwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die gemeinsame Verriegelungseinrichtung (V) fernsteuerbar ist.
8. 8. Schaltwerk nach Anspruch 1 bis y, gekennzeichnet durch seine Anwendung als Aufbaueinheit oder Teil einer solchen bei Wählervorrichtungen für elektrische Schaltvorgänge nach Patent 692 482.
9. 9. Schaltwerk nach Anspruch 1 bis 7, gekennzeichnet durch seine Aufteilung in einzelne Bauteile, die Teilfunktionen ausüben.
10. 10. Schaltwerk nach Anspruch 1 und 9, gekennzeichnet durch relaisartig gesteuerte Einstellglieder, deren Verriegelung über Reihenkontakte in der einen Polleitung des Haltestromkreises zum Anfang und in der anderen Polleitung zum Ende ihrer kettenförmigen Anordnung erfolgt.
11. 11. Schaltwerk nach Anspruch 1 und 9, gekennzeichnet durch ein Kontaktschlußmittel betätigendes, vorzugsweise mit verstellbaren Nokken versehenes Hilfsschaltwerk, das auf die Einstellglieder einstellbar ist und/oder sich selbsttätig auf diese einstellt.

    In Betracht gezogene Druckschriften:
    Deutsche Patentschriften Nr. 197285, 201 196, 392.

    Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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