CH259225A - Verfahren und Einrichtung zur elektrischen Fernsteuerung von elektrischen Schaltern. - Google Patents

Description

  Verfahren und Einrichtung zur elektrischen Fernsteuerung von elektrischen Schaltern.    Die Erfindung betrifft, ein Verfahren zur  elektrischen     Fernsteuerung    von elektrischen  Schaltern und hat die Aufgabe, den Bau  eines möglichst einfachen und billigen Fern  steuerungsempfängers, der die Ausführung       mehrerer    Schaltbefehle gestattet, zu ermög  lichen.

       Es        -,izrd    dabei vom bekannten     Fern-          steuerungsverfahren    ausgegangen, bei dem  vom 'Sender aus ein Startimpuls und in       vorbestimmten    Zeitabständen Betätigungs  impulse gesendet  -erden und am Empfangs  ort ein um eine     Achse    drehbarer Schalt  mechanismus nach Empfang des Startimpul  ses an einer Reihe von zu     betätigenden    Schal  tern     vorlxibewegt    wird.

   Erfindungsgemäss  können     die,    zu     betätigenden    Schalter wahl  weise in eine von zwei     Schaltstellungen    ge  bracht. werden, und zwar in die eine, wenn,  während sich der Schaltmechanismus im Be  reich     eines    dieser Schalter befindet, ein Be  tätigungsimpuls empfangen und dadurch der       Sehaltmecha.nismus    in axialer     Richtung    ver  schoben wird, und in die andere,

   wenn kein       Betätigungsimpuls        empfangen        wird.    Die  Auslösung der axialen     Verschiebung    des  Schaltmechanismus erfolgt dabei vorteilhaft  durch     die        Betätigungsimpulse.     



  Die Erfindung umfasst auch eine     Einrich-          tinig    zur Durchführung des erfindungsgemä  ssen Verfahren:. Bei dieser Einrichtung be  sitzt der     Schaltmechanismus    einen an einer  axial verstellbaren Schaltwelle     befestigten          Schaltarm,    und es weisen die zu     betätigen-          den        Schaltkontakte    ein Betätigungsorgan auf,    das in zwei axial     zueinander    versetzten, senk  recht zur     Schalt-,vellenachse    liegenden Ebe  nen sternförmig angeordnete Speichen besitzt,

    die mit dem     Seha.ltarm        zusammenwirken,    wo  bei die in der einen Ebene liegenden Spei  chen zur Erzielung der zwei verschiedenen  ,Schaltstellungen der Kontakte in Umfangs  richtung des Betätigungsorganes sieh in der       Dritte    zwischen den in der andern Ebene lie  genden Speichen befinden und die Speichen  mit einem Schaltglied fest verbunden     rind,     das in seiner einen     Lage    einen zugehörigen.       Seha.ltkontakt    öffnet und das diesen in der  andern Lage schliesst.

   Mit Vorteil ist die  axial     verstellbare    Schaltwelle durch den An  ker eines Elektromagneten     ver-    und     entrie-          gelbar    und erfolgt die axiale Bewegung der  Schaltwelle nach der     Entriegelung    mittels  Federkraft.  



  An Hand der     Zeichnung    wird eine Ein  richtung zur Ausführung     des.    erfindungs  gemässen Verfahrens beispielsweise näher er  läutert.  



       Fig.    1 zeigt einen schematischen Schnitt  durch den mechanischen Teil eines Empfän  gers und das, dazugehörige elektrische     Schalt-          schema,          Fig.    ? eine Draufsicht von unten auf me  chanische Teile des Empfängers und       Fig.3    die Anordnung der     fernzubetäti.-          genden    Schalter.  



  In     Fig.    1 bedeutet. 1 einen     Synchronmotor,     der über das Getriebe 2, 3 die Welle 4 an  treibt. Der Schaltmechanismus besitzt einen           Schaltarm    5, der an der Schaltwelle 6 be  festigt ist. Die Schaltwelle 6 ist unter der  Wirkung der Druckfeder 7 in axialer Rich  tung     verschiebbar.    Sie wird in der gezeich  neten obern Lage durch den Anker 8 des  Elektromagneten 9 gehalten, da     die    Nase 10       desselben    unter den     zylindrischen    Ring 11  der Schaltwelle 6 greift.

   Die Kontakte der  zu     betätigenden        Schalter,    von denen in     Fig.    3       beispielsweise        sieben,    Stück, 12 bis 18, ge  zeichnet sind,     sind    im vorliegenden Beispiel  radial     um    die Schaltwelle 6 angeordnet.

    Gemäss     den.        Fig.    1 und 3 weisen die einzelnen  Schalter je ein     Betätigungsorgan    für ihre  Kontakte mit     in    zwei     axial    zueinander ver  setzten, senkrecht zur     Schaltwellenachse    lie  genden Ebenen     sternförmig    angeordneten  Speichen 19 und 20 auf, wobei die in der  obern Ebene liegenden Speichen 19 in Um  fangsrichtung des     Betätigungsorganes    sich in  der     Mitte        zwischen    den in der     untern    Ebene       liegenden.    Speichen 20 befinden.

   Auf der glei  chen, Welle,     mit    der die Speichen 19 und 20  verbunden sind, sitzt     ein    scheibenförmiges  Schaltglied 21 fest, das mit drei Aussparun  gen 22     versehen,        ist.    Die einzelnen Schaltkon  takte 12 bis 18 sind geöffnet oder     gesohlos-          sen@,    je nachdem die Federn 12' bis 18' zwi  schen oder in den     Aussparungen    22 des  Schaltgliedes 21 aufliegen.

   Die Schaltkon  takte 12     -bis.    18 können für verschiedene  Schaltaufgaben verwendet werden, so zum  Beispiel für die Umschaltung von Hoch- und       Niedertarifzählern,    Ein- und Ausschaltung  von Heisswasserspeichern,     Kühlschränken,          Strassen,-    und     Treppenhausbeleuchtungen    usw.  Entsprechend den Schaltaufgaben können die  einzelnen Empfänger mit mehr oder weniger  Schaltern     versehen;    sein.

   Zur     Übertragung    der  Steuerimpulse     wird    in den     angeführten     Schaltbeispielen     mit    Vorteil     das    Starkstrom  netz verwendet.  



  Ein über die Starkstromleitung 23 (Fix. 1)       ankommender    erster     Steuerimpuls,    der sog.       Startimpuls,    bewirkt die     Einschaltung    des       Synchronmotors    1.     Dies    geschieht wie folgt:  An die     Starkstromleitung    23     ist    das aus dem       Kondensator    24 und der Spule 25 gebildete    und auf die Steuerfrequenz abgestimmte Fil  ter angeschlossen. Die durch den Steuer  impuls an der Spule 25 bewirkte Resonanz  spannung bringt den Elektromagneten 9 zum  Ansprechen. Dieser zieht den Anker 8 ent  gegen der Wirkung der Feder 26 an, und die  Nase 10 gibt die Welle 6 frei.

   Die Welle 6  bewegt sich nun unter der Wirkung der Fe  der 7     mit    allen an ihr befestigten Teilen in       axialer    Richtung in ihre untere Lage. Diese       untere    Lage ist durch die Gegenhaltung 27  und die dieser gegenüberliegende Zahnlücke  des     Kronenrades    28 definiert. Am an der  Welle 6     befestigten    Zahnrad 29 ist     ein        Iso-          lierstift    30     angebracht,    der beim Herunter  bewegen der Schaltwelle 6 den Kontakt 31  schliesst. Dadurch wird der Synchronmotor 1  ans Starkstromnetz 23 angeschlossen.

   Der  Kontakt 31     wird    durch die Nase 32 des He  bels 33, die sich unter der Wirkung der  Druckfeder 34 über einen     Ansatz    der     obern     Feder des Kontaktes 31 schieben kann, ge  schlossen gehalten. Der Synchronmotor 1  treibt über die Welle 4, das     Ritzel    34     und     das     Zahnrad    29 die Schaltwelle 6 an. Der  Schaltarm 5 -bewegt sich somit an den Be  tätigungsorganen der Schaltkontakte 12 bis  18 vorbei     (Fig.3).     



  Kurz nach dem Start wird die Schalt  welle 6 durch die schiefe Ebene. des ersten  Zahnes 35 des sich in Richtung des Pfeils  drehenden     Kronenrades    28, die mit der Ge  genhaltung 27     zusammenwirkt,    wieder in  ihre obere Lage verschoben. Die Nase 10, die  nach dem Abfall des Ankers 8 an der Aussen  fläche des Ringes 11 auflag, schiebt sich wie  der unter den Ring 11 und verriegelt die  Welle 6 in ihrer obern Lage. Bewegt sich  der Schaltarm 5 in der obern Lage, so wirkt  er mit den:     Speichen    19 der Betätigungs  organe der Schaltkontakte 12 bis 18 zusam  men.

   Dadurch werden dieselben in     die    Aus  schaltstellung gebracht, da nach dem Vorbei  bewegen des Schaltarmes 5 an den     Schaltern     die     Kontaktfedern    12' bis 18' zwischen den       Aussparungen.    am Umfang des Schaltgliedes  21 aufliegen. Bewegt sich hingegen der       Schaltarm    in     der        untern    Ebene, so wirkt er      mit den Speichen 20 zusammen.

   Dadurch  werden die Schaltkontakte 12 bis 18 in die       Ausschaltstellung    gebracht, da<B>,</B> nach dem       Vorbeibewegen    des Schaltarmes 5 an den       Schaltern    die Kontaktfedern 12' bis 18' in  den Aussparungen 22 des Schaltgliedes 21  aufliegen. Jeder Schalter kann     nun    in die  eine oder andere von den zwei möglichen  Schaltstellungen gebracht oder     darin    belas  sen, werden, je nachdem sich der Schaltarm  5 in der     obern    oder untern Ebene an ihm       vorbeibewegt.    Die; sei an Hand eines Bei  spiels näher erläutert.  



  Es sollen der Schalter 12 geschlossen, der  Schalter 13 geöffnet und die     übrigen    Schal  ter 14 bis 18 in ihren gezeichneten Schaltstel  lungen gelassen werden. Zu diesem Zwecke  muss kurz vor Erreichen der in     Fig.    3 gestri  chelten Lage des Schaltarmes 5 ein     Betäti-          gUngsimpuls    das Ansprechen des Elektro  magneten. 9 und somit die     Ent.riegelung    der  Welle 6 bewirken. Der Schaltarm 5 bewegt  sich dann in der in     Fig.    1     strichliert    gezeich  neten     untern    Lage und bewirkt somit, in Zu  sammenarbeit mit einem der Speichen 20  eine Drehung des Schaltgliedes 21 um 60 .

    Dadurch fällt die Kontaktfeder 12' in eine       der    Aussparungen 22, und der Schaltkontakt  1 2 wird     geschlossen.    Die Zähne 35 des     Kro-          nenrades    28 sind so angeordnet, dass, wenn  der Hebel 5 vor einem der Schalter steht, die  Schaltwelle 6 in ihre untere Lage verschoben  werden kann und dass kurz nach dem Vorbei  bewegen des Schaltarmes 5 an einem der       Schaltkontakle    die Welle 6 und somit     mich     der     Schaltarm    5 wieder in ihre obere Lage  gehoben werden. Zur Öffnung des Kontaktes  13 ist kein Betätigungsimpuls nötig. Der  Schaltarm 5 bewegt sieh in der     obern    Lage  am Kontakt 13 vorbei.

   Da er dabei auf eine  der     Speichen    19 trifft, wird das betreffende  Schaltglied 21 um 60  gedreht, und die Kon  taktfeder 13' kommt zwischen zwei Ausspa  rungen 22 am Umfang desselben zu liegen.       Der    Schaltkontakt 13     wird    geöffnet. Die       Kontakte    14 bis 16 müssen offen bleiben,     ihr     Schaltglied 21 darf durch den Schaltarm 5  nicht gedreht werden. Dies ist der Fall,    wenn keine Betätigungsimpulse gesendet wer  den und der Schaltarm 5 sich in der     obern     Lage an diesen Schaltern     vorbeihewegt,    wo  ihm keiner der Speichen 19 im     \ÄTege    steht.  



  Die     Schaltkontakte    17 und 18 müssen be  fehlsgemäss geschlossen bleiben:. Wenn sich  der     Seha.lta.rzn    in seiner obern Lage an ihnen       vorbeibewegen    würde, so würde er jeweils  auf eine Speiche 19 treffen, was nach oben  Ausgeführtem ein Öffnen dieser     Kontakte     zur Folge hätte. Es sind also zur     Belassung     der     Kontakte    17 und 18 in ihrer Einschalt  stellung entsprechende Betätigungsimpulse  zur Auslösung der Verschiebung des Schalt  armes 5 in seine untere Lage, wo ihm keine       Speichen    20 im     'N#@'ege    stehen, nötig.  



  Im vorliegenden Beispiel entspricht der  Sendung eines     Betätigungsimpulses    die     Ein-          ,chaltstellung    und keinem Betätigungsimpuls  die     Ausschaltstellung.    Die Erfindung ist  aber nicht an diese Lösung gebunden.  



  Die     zeitgerechte    Sendung der     Betätigunge-          irnpulse    bereitet keine     Schwierigkeiten    und  kann zum Beispiel ohne weiteres im Sender  durch einen synchronlaufenden Wähler ge  steuert werden.  



  Bei Erreichen der in     Fig.3    ausgezogen  gezeichneten     End-    oder Startstellung des       Scha.ltaxmes    5, das heisst nach einer Umdre  hung der Schaltwelle 6, wird der Synchron  motor 1 wieder selbsttätig stillgesetzt. Dies  geschieht wie folgt: Das Zahnrad 29, von  dem in Fi<B>el</B>-. 2 eine Draufsicht von unten ge  zeichnet ist, besitzt einen keilförmigen Stift.  36 und acht auf einem Kreis angeordnete  Aussparungen 37. Diese Aussparungen 37  entsprechen den sieben Schalterstellungen  und der Startstellung. Das Zahnrad 29 ist in  der Startstellung gezeichnet. In dieser Stel  lung ragt ein an der obern Kontaktfeder des  Kontaktes 31 befestigter     Isolierstift    38 in die  erste Aussparung 37 des Zahnrades 29.

   Da  sich das Zahnrad 29 bei jedem Betätigungs  impuls nach unten bewegt, muss in     d@emsel-          ben    bei jeder     Schaltarmstellung    eine Ausspa  i     ung    37 vorhanden sein, damit der     Isolier-          stift    nicht anstösst.

   Bewegt sich der     keilför-          rnige    Stift 36 kurz vor Erreichen der Start-           stellung    in Richtung des     Pfeils    mit seiner  abgeschrägten Fläche am obern abgebogenen  Teil des Hebels 33 vorbei, so wird die Nase  32 von der obern     Kontaktfeder    des Kontak  tes 31     gelöst.    Der Kontakt 31 kann jedoch  erst öffnen und so den Motor 1 vom Netz 23  abschalten,     wenn    der     Isolierstift    38 in die  entsprechende Aussparung 37 hineingleiten  kann.

   Dies erfolgt     stets    etwas später als die  Lösung der Nase 32, um so zu     gewährleisten,          d'ass    sich beim Stillstehen des Synchron  motors 1 der konische Stift 36 bereits wieder  am Hebel 33     vorbeibewegt    hat     (Fig.        2),.     



  Das     beschriebene    Verfahren hat den Vor  teil, dass die Leistung der Steuerimpulse nur  zur Auslösung aller notwendigen Schaltvor  gänge herangezogen     wird.    Die zur Bewegung  der Achse 6 und damit zum Antrieb des  Schaltarmes zur Drehung der Schaltglieder  und Rückführung der Schaltwelle in ihre  obere Lage     benötigte,    verhältnismässig grosse       Antriebsleistung    kann hingegen     ein    und dem  selben Elektromotor entnommen. werden.

   Der  letztere kann einfach und wirtschaftlich mit       genügender        Leistungsreserve    gebaut werden,  während das     Ühertragen    von grossen     Steuer-          leistungen    einen     wirtschaftlich        grossen.        Auf-          wand    erfordern würde.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE: I. Verfahren zur elektrischen Fernsteue- rung von elektrischen Schaltern, wobei vom Sender aus ein Startimpuls und in vorbe- stimmten Zeitabständen Betätigungsimpulse gesendet werden und wobei am Empfangsort ein um eine Achse drehbarer Schaltmechanis mus nach Empfang des Startimpulses an einer Reihe von zu betätigenden Schaltern vorbeibewegt wird, dadurch gekennzeichnet,

   dass diese Schalter wahlweise in eine von zwei Schaltstellungen gebracht werden kön nen, und zwar in die eine, wenn, während sich der Schaltmechanismus im Bereich eines dieser Schalter befindet, ein Betätigungs- impuls empfangen und dadurch der Schalt mechanismus in axialer Richtung verschoben wird, und in die andere, wenn kein Betäti gungsimpuls empfangen wird.

   Il. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaltmechanismus einen an einer axial verstellbaren Schaltwelle befestigten Schaltarm besitzt und dass die zu betätigenden SchaItkontakte ein Betätigungs organ aufweisen, das in zwei axial zueinan der versetzten, senkrecht zur SchaItwellen- achse liegenden Ebenen sternförmig angeord nete Speichen besitzt, die mit dem Schaltarm zusammenwirken, wobei die in der einen Ebene liegenden Speichen,

   zur Erzielung der zwei verschiedenen Schaltstellungen der Kon takte, in Umfangsrichtung des Betätigungs- organes sich in der Mitte zwischen den in der andern Ebene liegenden Speichen befinden und die Speichen: mit einem Schaltglied fest verbunden sind, das in seiner einen Lage einen zugehörigen Schaltkontakt öffnet und das diesen in der andern Lage schliesst. UNTERANSPRtrCHE: 1. Verfahren nach Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, dass die axiale Ver schiebung des Schaltmechanismus durch die Steuerimpulse ausgelöst wird. 2.

   Verfahren nach Patentanspruch I und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaltmechanismus durch einen Syn chronmotor angetrieben wird. 3. Verfahren nach Patentanspruch I und Unteransprüchen 1 und 2, dadurch gekenn zeichnet, dass der Schaltmechanismus durch die Wirkung des Startimpulses in Betrieb gesetzt und, nachdem er alle zu betätigenden Schalter abgeschritten hat und in seine Aus gangslage zurückgekehrt ist, wieder selbst tätig stillgesetzt wird. 4.

   Verfahren nach Patentanspruch I und Unteransprüchen 1 bis 3, dadurch gekenn zeichnet, dass in den Empfangsapparaten der Antrieb aller zur Ausführung der Schalt. befehle notwendigen Schaltvorgänge durch ein und denselben Elektromotor erfolgt, und dass nur die Auslösung dieser Schaltvorgänge durch die Steuerimpulse bewirkt wird. 5. Einrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass die zu betäti- genden Schaltkontakte radial zur Schalt welle angeordnet sind. 6.

   Einrichtung nach Patentanspruch II und Unteranspruch 5, dadurch gekennzeich net, dass die axiale Bewegung der Schalt welle nach deren Entriegelung mittels Feder kraft erfolgt. 7. Einrichtung nach Patentanspruch II und Unteransprüchen 5 und 6, gekennzeich net durch einen Elektromagneten, durch des sen Anker die axial verstellbare Schaltwelle ver- und entriegelbar ist. $.

   Einrichtung nach Patentampruch II und, Unteransprüchen, 5 bis 7, dadurch ge kennzeichnet, dass die axiale Rückführung der Schaltwelle nach erfolgter Entriegelung und nach Passieren eines Schalters durch eine mit einer Gegenhaltung zusammenwirkende schiefe Ebene erfolgt.. 9. Einrichtung nach Patentanspruch II und Unteransprüchen 5 bis 8, dadurch ge kennzeichnet, dass die schiefe Ebene sich am einseitig abgeschrägten Zahn eines Kronen rades befindet.