Einrichtung zum Synchronisieren umlaufender Verteiler in Sende- und Empfangsstationen. Übertragungen von Mess*@erten durch Im pulse, deren Häufigkeit der Messgrösse zuge ordnet ist, sind bekannt. Sofern die Impulse keine Wechselstromimpulse sind, die aus Wechselstrom verschiedener Frequenz beste hen, lässt sich über ein und dieselbe Lei tung nur ein Messwert gleichzeitig übertra- 0,en.
Es ist auch bekannt, mehrere Messwerte mit Hilfe synchron rotierender Verteiler über dieselbe Leitung zu übertragen.
Gegenstand der Erfindung ist ein Ver fahren zur Synchronisierung der rotierenden Verteiler.
Gemäss der Erfindung werden die Ver teiler durch Synchronisierungsimpulse im Gleichlauf gehalten, die über dieselbe Lei tung wie die Messwerte übertragen werden und die sich von den zur Übertragung der Mess- werte dienenden Impulsen unterscheiden. Die Synchronisierungsimpulse können sich dabei von den Impulsen, die ziir Übertragung der Messgrössen dienen, beispielsweise durch ihr; Länge oder das Verhältnis von Impulslänge zur Impulspause unterscheiden.
Der Synchronisierimpuls erfolgt beispiels weise in dem Augenblick, wo die Verteiler beider Stellen genau gleiche Stellungen ein nehmen. Um die Dauer der Messimpulse von der Laufgeschwindigkeit der mit einer Mess- einrichtung verbundenen Kontakteinrichtung unabhängig zu machen, wird zweckmässiger weise ein Steuerrelais, welches die Impulse auf die Verbindungsleitung zwischen Sende- und Empfangsstelle überträgt, über die von den Messgrössen beeinflussten Kontakteinrich tungen in Reihe mit einem Kondensator an eine Stromquelle angeschlossen.
Die Erre gungszeit des Steuerrelais ist dann gleich der Dauer des Ladestromes für den Kondensator. Durch Bemessung der Kapazität und der Widerstände im Ladestromkreis lässt sich diese Zeitdauer auf beliebige Werte einstel len. Zweckmässig werden die Messimpulse sehr kurz gemacht. Der Synchronisierimpuls kann, wie anhand der Ausführungsbeispiele noch gezeigt werden wird, beispielsweise so lange dauern, als der Verteiler in einer be stimmten Stellung steht. Der Synchronisier impuls, wird zweckmässig vom Verteiler der Sendestelle oder einer mit ihm gekuppelten Kontakteinrichtung gesteuert.
Durch die Verteiler wird in der Sende stelle das Steuerrelais der Reihe nach dem Einfluss der verschiedenen Kontakteinrich tungen der einzelnen Messstellen unterworfen. In der Empfangsstelle leitet der Verteiler die von den ankommenden Messimpulsen ausge lösten Kondensatorladeströme zu demjenigen von mehreren Ablesegeräten, dessen zuge hörige Messeinrichtung in der Sendestelle die Impulssendeeinrichtung beeinflusst.
Die Zei ger der Ablesegeräte werden zweckmässiger weise im allgemeinen festgehalten; nur zur Neueinstellung werden sie freigegeben, so dass bei alen Messgeräten die zuletzt einge nommene Zeigerstellung sichtbar bleibt.
Verbindet man mit den Messsystemen der Ablesegeräte beliebige Einrichtungen, die geeignet sind, Widerstände in Abhängigkeit vom Ausschlag des Systemes zu verändern, so hat man die Möglichkeit, von der Grösse der eingestellten Widerstände das Ansprechen von Schutzeinrichtungen, Alarmeinrichtun gen, Regeleinrichtungen oder Steuereinrich tungen abhängig zu machen. Aber auch zur Summenbildung lassen sich die Widerstände verwerten; es wird dann ein besonderes An zeigegerät angeordnet, das die Summe der Widerstände oder Leitwerte anzeigt, die von denjenigen Ablesegeräten beeinflusst sind, deren Summe gebildet werden soll.
Ausführungsformen für ein liess- und Anzeigegerät, welches einen Widerstand be einflusst, sind in grosser Zahl bekannt gewor den. Beispielsweise ist auf der horizontal lie genden Achse des Messsystemes ein Ringrohr aus Isolierstoff befestigt, welches zum Teil mit Quecksilber gefüllt ist, und ausserdem eine Spirale aus Widerstandsdraht enthält. Je nach der Verdrehung der Meffinstrumen- tenachse wird durch das Quecksilber ein grösserer oder kleinerer Teil des Widerstands drahtes kurzgeschlossen. Wenn der Wider stand an einer Stromquelle mit konstanter Spannung liegt, kann ein in den Stromkreis eingefügtes Amperemeter den Widerstand anzeigen.
Um beispielsweise die eben be schriebene Anordnung zur Darstellung der Summe der Angabe mehrere 14lessinstrumente zu verwenden, kann man die Ringrohr Widerstände der betreffenden Messgeräte in Reihen- oder Parallelschaltung ausbilden und den Strom durch die entstehende Wider standskombination oder auch bei konstanter. Strom die Spannung an der Widerstands kombination durch ein Amperemeter oder Voltmeter messen und auf diese Weise den Summenwert zur Anzeige bringen.
Zur Erläuterung der Erfindung dienen die Abbildungen, die Ausführungsbeispiele der Erfindung darstellen.
In Abb. 1 sind 10. 20. 31). 40. 50 Kon takteinrichtungen, deren Umlaufgeschwin digkeiten von je einer ll1essgrösse abhängen. Mit den Kontakteinrichtungen verbunden i,t ein Relais 6, welches durch seinen Anker die Aufladung eines Kondensators<B>100</B> jedesmal dann herbeigeführt, wenn das Relais erregt wird. Der Ladestrom für den Kondensator 100 geht über das Steuerrelais 9, welches die Fernleitung 1 durch seinen Anker schliesst. Bei Aberregung des Relais 6 ent lädt sich der Kondensator 100 durch Kurz schluss.
Der Stromkreis für Relais 6 ist über einen von einem Relais 7 gesteuerten Kon takt mit dem negativen Pol einer Ortsstrom quelle verbunden. Von den Kontakteinrich tungen 10, 20, 30, 10, 50 führen Verbindun gen zu den Kontakten 11., 21, 31, 41, 51 eines Verteilers 4, so dass also nur diejenige 3Tessstelle Relais 6 und Steuerrelais 9 beein flussen kann, die durch den Verteiler 4 an den positiven Pol der Ortsstromquelle ange schlossen ist.
Weiter bewegt wird der Verteiler 4 durch ein Schrittschaltwerk, zu dem ein Zeitwerk 1, ein von diesem gesteuerter Umschalter 2, eine Kontakteinrichtung 3 und ein Schritt magnet 60 gehört. Zeitwerk 1 ist ein Wech- selstrommotor, der von der Spannung des Wechselstromnetzes<I>UV</I> angetrieben wird. Seine Geschwindigkeit ist in weiten Grenzen von der Höhe der Wechselspannung und von ihrer Frequenz unabhängig.
Die Unabhängig keit von der Wechselspannung kann zum Bei spiel dadurch erreicht werden, dass in den Stromkreis der Erregermagnete eine die Stromstärke regulierende Vorrichtung, zum Beispiel ein Eisenwasserstoff-Widerstand, oder ein gesättigter Transformator, einge schaltet wird. Eine genügende Freduenz- unabhängigkeit kann durch Anwendung von herraris-Triebsystemen erreicht werden. Von dem Moior wird eine liontakteinrichtung 101 angetriel,en, die ein Relais 102 ein- und aus schaltet.
Relais 102 steuert den Umschalter ?. Je nach der Stellung dieses Umschalters fliesst in einer Relaisspule 103 ein Strom der einen oder andern Richtung. Relais 103 steuert die Kontakteinrichtung 3, die einen Z-förmigen Anker 104 besitzt, der bekannt lich bei jedem Stromwechsel in der Relais spule 103 eine halbe Umdrehung ausführt. Mit dem Z-förmigen Anker 104 ist eine Kon taktscheibe 105 verbunden, über welche nach ieder ganzen Umdrehung des Z-förmigen An kers 104 der Schrittmagnet 60 eingeschaltet wird.
Schrittmagnet 60 treibt beispielsweise mittelst eines Klinkwerkes den Verteiler 4 an, so dass also nach jeder vollen Umdre hung des Z-förmigen Ankers 104 die nächst folgende von den Kontakteinrichtungen 10, 20, 30, 40, 50 eingeschaltet wird. Die Lauf- gesehwindigkeit der Kontakteinrichtung 101 wird beispielsweise so eingestellt, dass der Verteiler 4 nach je 8 Sekunden um einen Schritt weiter bewegt wird.
In Abb. 2 ist eine zur Sendeeinrichtung gemäss Abb. 1 gehörige Empfangseinrich tung schematisch wiedergegeben. Die Fern leitung M enthält eine Batterie 106 und ein Relais 107. Relais 107 ist das Empfangs relais. Durch seinen Anker steuert es die Erregung eines Relais - 109. Relais<B>109</B> steuert ein weiteres Relais 108, Relais 108 beeinflusst einen Wechselkontakt, durch den ein Kondensator 110 umgeladen wird.
In den Ladestromkreis des Kondensators 110 sind die Ablesegeräte 12, 22, 32, 42, 52, ein geschaltet. Über welches von den Ablesege- räten die Ladeströme fliessen, hängt von der Stellung des Verteilers 43, insbesondere des Verteilers 430 ab, weil über den Kontakt arm des Verteilers 430 immer nur ein An zeigegerät an die Batterie angeschlossen wird, über welches der Kondensator 110 aufgeladen wird. In der gezeichneten Stellung ist über den Kontaktarm des Verteilers 4.30 das An zeigegerät 22 angeschlossen.
Verteiler 43 wird, wie Verteiler 4 in der Sendestelle durch ein Schrittschaltwerk weiterbewegt., das ein Zeitwerk 111, einen Umschalter 112. eine Kontakteinrichtung 113 und einen Schritt magnet 114 enthält. Das Zeitwerk 111 wird wiederum aus einem Wechselstromnetz UY mit gleichförmiger Geschwindigkeit angetrie ben. Dadurch wird eine Kontakteinrichtung 1l5 abwechselnd geschlossen und geöffnet, wodurch ein Relais 116 den Umschalter 112 abwechselnd in die eine oder andere Stellung bringt.
Bei jedem Stellungswechsel des Umschalters wechselt auch die Stromrichtung in einem Relais 117, und ein Z-förmiger Anker vollführt jedesmal eine halbe Um drehung in der Richtung, in welche die Spitze des Z-Ankers weist. Mit dem Z-förmigen Anker 118 sind drei Kontaktscheiben 119, 120 und 121 gekuppelt. Über die Kontakt soheibe.121 wird der Schrittmagnet 114 er regt. Der Erregerstromkreis verläuft von dem Pluspol der Ortsbatterie über 121, 114, geschlossenen Kontakt des Relais 55 zum Minuspol der Ortsbatterie.
Die Kontakt scheiben 119 und 120 arbeiten zusammen mit einer auf dem Verteiler 43 angebrachten zweiten Verteilerscheibe 431. Über diese Ver teilerscheibe 431 werden bei den Messgeräten angeordnete 3Zagnetspulen 122. 222, 322, 423 und 522 gesteuert. Die Stromkreise dieser Magnete verlaufen vom Pluspol der Ortsbat terie über Kontakteinrichtung 120, Kontakt arm des Verteilers 431, über die Kontakte dieses Verteilers und je nach der Stellung des Kontaktarmes durch die Wicklung eines der fünt genannten Magnete 122 bis 522, über einen Kontakt 66 zur negativen Pol klemme der Ortsbatterie.
Die Magnetspulen 122 bis 522 geben, wenn sie erregt sind, das im allgemeinen arretierte System des zugehörigen Ables.egerätes frei. In der ge zeichneten Stellung der Verteiler 430 und 431 werden die Ladeströme des Kondensa- tors 100 über das l3Iessgerät 29 geleitet. Dem entsprechend ist gleichzeitig durch den Ver teiler 431 der Elektromagnet. 222 eingeschal tet. Der Erregerstromkreis verläuft vom Pluspol der Ortsbatterie über 120, 431, 222, Kontakt des Relais 66 zum Minuspol der Ortsbatterie. Das rXesssystem des Ablesegerä- tes 22 ist also zur neuen Einstellung frei beweglich.
Alle übrigen Ablesegeräte sind arretiert. Der Erregerstromkreis aller Arre- tierungsmagnete wird durch die Kontaktein richtung 120 erst geschlossen, nachdem die Verteiler um einen Schritt weiter gegangen sind. Anderseits werden die Magnetstrom kreise bereits vor Beginn der Weiterschal tung der Verteiler geöffnet, so da.ss die Ab lesegeräte während der Umschaltung der Ver teiler mit Sicherheit alle arretiert sind.
Das Zeitwerk der Empfangsstelle läuft etwas schneller als das der Sendestelle. In folgedessen braucht man nur Vorsorge zu treffen, dass der Verteiler der Empfangsstelle von Zeit zu Zeit angehalten wird, bis der Verteiler der Sendestelle die übereinstim mende Stellung erreicht hat. Wären beide Zeitwerke auf gleiche Geschwindigkeit ein gestellt, so wäre es ebensogut möglich, dass der Verteiler der Sendestelle zu schnell läuft, als auch der der Empfangsstelle. Es müsste dann Vorkehrung getroffen werden, dass das Zeitwerk der Sendestelle oder der Empfangs stelle, je nachdem, welches gerade vorläuft, zeitweilig angehalten wird. Die Anordnung wird einfacher, wenn mit Sicherheit nur ein bestimmtes von den beiden Zeitwerken vor laufen kann.
Sobald der schneller laufende Verteiler der Empfangsstelle in der Nullstellung an- gekommen ist, wird ein Relais<B>123</B> über fol genden Stromkreis erregt: Pluspol der Orts batterie, Kontakteinrichtung 120, Kontakt arm und Nullkontakt des Verteilers 431, Kon takteinrichtung 119, Wicklung des Relais 123, geschlossener Kontakt 125, Minus pol der Ortsbatterie. Durch Relais 123 wird ein Klinkw erk betätigt, welches das Zeitwerk. anhält. Erst wenn Relais 123 seinen Anker 12.1 wieder loslässt, kann das Zeitwerk wieder anlaufen, und die Verteiler weiter schalten.
Der erwähnte Kontakt 125 im Stromkreis des Relais 123 wird geöffnet, wenn der Anker 12-6 eines Relais 127 in die gestrichelt gezeichnete Lage gebracht ist.
Das Relais 127 ist ein Differentialrelais. Solange das Relais 107 nicht erregt ist, ist auch die Erregerwicklung des Relais 109 stromlos. Der Anker des Relais 109 nimmt dann die in der Abbildung dargestellte Lage ein. Dadurch wird der Wicklung 129 des Relais 127 Strom zugeführt. Der Anker 126 dieses Relais nimmt dann die in der Abbil dung dargestellte Lage ein. Wird das Re lais 107 erregt, so zieht das Relais 109 seinen Anker an. Dadurch erhält nun an Stelle der Spule 129 des Relais 127 die Spule l28 Strom. Die Stellung des sehr trägen Ankers 126 hängt nun davon ab, welche der Spulen 128 oder 129 längere Zeit Strom erhält.
So lange Fernmessimpulse übertragen werden, sind die Erregungszeiten des Relais 109 we sentlich kürzer als die Zeiten während der das R;@lais 109 stromlos ist. Infolgedessen wird während der Übertragung der l@lesswert@2 die Spüle 129 längere Zeit erregt, so dass der Anker 126 die dargestellte Lage bei behält. Der Kontakt 125 im Stromkreis des Relais 123 ist also geschlossen, so dass dieses Relais die Sperrklinke des Zeitrelais 115 ein legt.
Die Einrichtung an der Sendestelle kann ,ZUn, wenn der dortige Verteiler ebenfalls die Nullstellung erreicht, einen besonders langen Stromstoss über die Fernleitung 31 senden. Zu dem Zweck, wird über den Null kontakt des Verteilers .I ein Relais 8 ein geschaltet, und zwar solange, als der Vertei- ler in seiner Nullstellung steht. Über einen von Relais 8 gesteuerten Kontakt 130 wird Relais 9 erregt und schliesst die Enden der Fernleitung Ill zusammen, solange wie Relais 8 erregt ist. In der Empfangsstelle werden dadurch Relais 107 und infolgedessen auch Pelais 109 für eine lange Zeit eingeschaltet.
Pelaisspule 128 des Differentialrelais 127 zieht dann den Anker 126 in die gestrichelte Lage, wodurch Kontakt 125 geöffnet wird. Jetzt verliert Relais 123 seine Erregung, und das Zeitwerk der Empfangsstelle kann weiter laufen. Diese Synchronisierung wiederholt sieh jedesmal, wenn der Verteiler 4 in der Sendestelle und der Verteiler 43 in der Emp fangsstelle beide die Nullstellung erreicht haben. Wenn die Ungleichheit der Zeitwerke gross ist, können die Verteiler auch mehr mals während eines Umlaufes auf diese Weise synchronisiert werden.
Es ist damit zu rechnen, dass die Wech selspannungen zum Antrieb der Zeitwerke in einer der Stationen ausbleibt, so dass in dieser das Zeitwerk zum Stehen kommt, während in der andern Stelle das Zeitwerk weiterläuft. Damit in einem solchen Falle die Ablesegeräte keine falschen Angaben machen, werden besondere Vorsichtsmass regeln getroffen.
WV enn in der Sendestelle die Antriebs spannung für das Zeitwerk ausbleibt, schal tet ein Relais 5 die Erregerwicklung 1.0-3 für die Kontakteinrichtung 3 und die Mag netspule 160 des Schrittschaltwerkes von der Ortsstromquelle ab. Ausserdem öffnet ein Relais 7 den Erregerstromkreis des Relais 6, so dass also auch Steuerrelais 9 nicht mehr ansprechen kann. Ein zweiter Kontakt des Relais 7 dient nach Wiederkehr der Wech selspannung als Haltekontakt für Relais 7.
Der Stromkreis von Relais 7 ist auch noch durch einer. zweiten Kontakt des Relais 8 unterbrochen. Relais 7 kann nach Wieder kehr der Wechselspannung nur dann wieder erregt werden, wenn Relais 8 über den in der Nullstellung stehenden Verteiler 4 erregt wird. Bis dahin läuft dann wohl das Zeit- werk, das den Verteiler weiterbewegt, aber es werden keine Messimpulse auf die Fern leitung 111 übertragen. Das Zeitwerk in der Empfangsstelle ist stehen geblieben. als der Verteiler dort die Nullstellung erreichte und kein Synchronisierimpuls eintraf. Er wartet in dieser Stellung, bis der wieder an laufende Verteiler der Sendestelle ebenfalls in der Nullstellung angekommen ist. Darin laufen beide gleichzeitig ab.
Auch die Empfangseinrichtung besitzt Vorkehrungen, um Falschmeldungen der Ab lesegeräte zu verhindern, wenn das Zeitwerk infolge Ausbleibens der Antriebsspannung stehen bleibt. Ein Relais 55 schaltet dann Magnet 1.14 des Schrittsehaltwerkes und An triebsmagnetes 117 des Z-förmigen Ankers ab. Ein Relais 66 unterbricht die gemein same Rückleitung der Auslösemagnete 12?, 222, 322, 422, 522, so dass die Messgeräte sich nicht verstellen können. Nach Wieder kehr der Wechselspannung läuft das Zeit werk 111 weiter und dreht auch den Vertei ler 43 weiter bis in die Nullstellung. Schliess lich wird Relais 66 wieder erregt und schliesst einen Haltestromkreis für sich. wenn Anker 126 einen Kontakt 141 geschlossen hat.
Zu dem Zweck muss Anker 126 des Differential relais 127 die gestrichelte Lage einnehmen. Wie früher schon dargelegt wurde, muss dazu Relais 109 durch einen lange anhalten den Strom erregt werden. Dieser kommt aber nur dann zustande, wenn der Verteiler der Sendestelle in der Nullstellung steht. Nach Wiederkehr der Spannung läuft der Vertei ler in der Empfangsstelle also bis in seine Nullstellung und wartet hier, bis auch der Verteiler der Sendestelle die Nullage erreicht. Von da an laufen sie gemeinsam weiter.
Die in den Abb. 1 und 2 dargestellten Sende- undEmpfangseinrichtungen lassen sieh durch gewisse Änderungen verbessern. Zum Beispiel kann an Stelle des Differentialrelais 127 ein Relais mit Anzugsverzögerung ver wendet werden, dessen Verzögerungszeit so gross ist, d_ ass sein Anker bei den kurzen Mess- impulsennicht angezogen wird und in seiner Ruhelage einen Kontakt geschlossen hält. über welchen Relais 123 erregt werden kann. Erst infolge des langen Synchronisierimpul- ses wird dann der Stromkreis für Relais 12'3 unterbrochen.
Ferner können die Relais, die bei Ausbleiben der Wechselspannung in Tätigkeit treten, durch die empfindlicheren und kräftigeren Gleichstromrelais ersetzt werdf.n, wenn in ihren Stromkreis ein Gleich richter eingeschaltet wird.