Elektrische Fernwirkeinrichtung zur Übertragung mehrerer Begriffe Die Erfindung betrifft. eine elektrische Fernwirkeinrichtun - zur Übertraäniij meh rerer Begriffe über ein Leitungspaar.
Die Einrichtung ist gekennzeichnet durch mindestem; eine an das Leitungspaar ange- setilo#"sene Brückenschaltung, bestehend aus Widerständen mit zum Teil untersehiedli- elier spannungsabhängiger Charakteristik und einem lirüekensti-oniriclit.ungsabhängigen Re lais in solcher Anordnung,
dass beim Anlegeuz verschieden hoher Spannungen an die Brücke der Strom im Briiekenrelais sieh umkehrt und damit. der Kontakt des Brückenrelais in die eine oder die andere Schliesslage gelangt, und ist, ferner gekennzeichnet durch zusätz liche, durch den Kontakt des Brückenrelais weeliselweise ein schaltbare und ausserdem in Abhängigkeit von der Stromrichtung im Lei tungspaar umsteuerbare Relais.
Diese Ausbil- dung der Fernwirkeinriehtung hat den Vor teil, dass eine zur Verfüguing stehende Über tragungsleitung einer mehrfachen Nutzung dient., d. h. über ein einziges Leitungspaar können vielerlei Fernwirkungen erzielt. wer den. Die erfindungsgemässe Einrichtung ist zur Lösung vieler fernmel.deteehniseher Auf gaben geeignet, u. a. auch zu Fernsteuerungen jeder Art..
Die Anwendung der Einrichtung kommt mit besonderem Voi¯t.eil für Steuerun gen der Antriebe in Fahrzeugen in Betracht. So z. B. in Triebwaben und Triebwagenzügen, wo jeweils von einem Führerstand ans ein Geschwindigkeitswechselgetriebe qi schalten ist oder mehrere solcher Getriebeeinheiten gleichzeitig gesteuert werden sollen. Weiter ist die Verwendung der Erfindung zur Füllungs- regelung von jeder Art.
Kraftmaschinen ge dacht, und zwar unter Zuhilfenahme weiterer Hilfsvorrichtung (Elektromotoren oder Ma- gnete). Ausserdem kann es sieh z. B. darum handeln, einen Fahrschalter zti steuern.
Die Zeichnung lässt verschiedene Ausfüh- rungsbeispiele d!er a'rfindung erkennen. Die Darstellungen sind lediglich Schemas kizzen.
Fig.1 zeigt eine ganze Fernwirkeinrich- tung, bestehend aus Geber G und Empfänger F zur übert.ragning von fünf Begriffen, ein schliesslich Nullstellung.
Fig. 2 zeigt. eine weitere Ausführungsform eines Empfängers E.
Fig. 3 zeigt einen Empfänger E zur Ver wertung von mehr als fünf übertragenen Be griffen.
Fig..1 zeigt die Stroiruspannungs-Charakte- ristik .der in den Fig. 1 bis 3 dargestellten Brückenwiderstände Rio und R11 und Fig. 5 den Verlauf des Brückenstromes J, in der Relaisspule ä bei steigender Eingangs spannung U, zwischen den Leitungen 4, 5.
In Fig.1 ist ein Geber G vorgesehen, ein gerichtet für die Erzielung von fünf Begrif fen (beispielsweise Schaltungen), und zwar von einer stromlosen mittleren Lage (0-Lage) aus. Es ist bei Befehlsgebung ein stromführen des Schaltglied 3 vorgesehen.
Beim Anschluss der Kontaktstellen x an die Leitung 5 des Lei tungspaares 4, 5 sind Widerstände 6 zwischen die Batterie 2 und die Leitungen 4, 5 ge schaltet, durch die zwei verschiedene Span nungsstufen I/IV bzw. II/III festliegen, um eine Umpolung im Brückenschalt.gerät 7 des Empfängers E m1 erzielen.
Letzteres besteht aus dem gepolten Relais 7 mit. der Spule 8 und dem Schaltkontakt 9, der in einer mittle ren Ruhelage gehalten wird. In Verbindung mit dem Relais 7 sind in die Brückenzweige Widerstände verschiedener Charakteristik ein gefügt. Vorteilhaft sind die einen Wider stände 10 spannungsabhängiger Art., während gegenüberliegend konstante Widerstände 11 oder Widerstände mit. den Widerständen 10 entgegengesetzter Kennlinie verwendet, wer den.
Am Brückenseha.ltkont.akt 9 liegen die zusätzlichen polarisierten Relais 12, 13, dlie gleichartig sind -Lind sich durch Stromrich tungswechsel umsteuern lassen. Von den An- sehlul3stellen der Kontakte der zusätzlichen Relais werden die verschiedenen Begriffe I bis IV abgenommen.
Widerstände gewöhnlicher Art, z. B. ans Kupfer, haben (abgesehen von Temperatur einflüssen) stets konstanten Widerstand, gleichgültig, welche Spannung an den Klem men liegt. Im Spannungs-Stromsehaubil' (Fug. 4, durchgehende Linie) haben diese Wi derstünde eine lineare Charakteristik (Rin)
EMI0002.0034
<I>R <SEP> - <SEP> U <SEP> - <SEP> 1</I> <SEP> - <SEP> 2 <SEP> - <SEP> 3 <SEP> - <SEP> 1 <SEP> - <SEP> 1ònSt.
<tb> J <SEP> 1 <SEP> 2 <SEP> 3 Ausserdem gibt es Widerstände mit nicht linearer Charakteristik (Rio), die in dein Schaubild gestrichelt eingezeichnet ist.
Diese i Widerstände R sind nicht konstant., sondern eine Funktion der angelegten Spannung U, und zwar wird beispielsweise wie bei Rio der Widerstand mit steigender Spannung kleiner.
In der Brückenschaltung B in Fig. 1 bis 3 mögen elf Widerstände mit konstantem Ohm wert und 10 spannungsabhängige@Wid'erstände mit steifender Charakteristik, entsprechend Fig. 4, Rio, also mit bei steigender Spannung Z" fallendem Widerstand R sein.
Wird keine Spannung t'" an die Brücke gelegt., so fliesst in .der Relaisspule 8 kein Strom: Jb = 0 (Fug. 5).
Wird eine niedrige Spannung Ueii an die Brückenklemmen gelegt. (Selialtarm 3 in Stel lung II), so ist zunächst der Widerstand Rio der Drähte 10 gross gegenüber R11. Es fliesst also ein Strom 41 durch die Spule 8 nach unten (Fig.l). Diese Stromriehtung sei nega tiv angenommen. -Mit wachsender Spannung 1i e wird nach Fig. 4 der Widerstand Rio ge ringer. Bei einer bestimmten Spannung Z'"o ist.
Rio = Rii (siehe Fig. 4). In diesem Punkt des Diagrammes Jb <I>= f</I> (L-") ist Jb also eben falls Mull. Steigt Z', über 1'"o hinaitis weiter an, wird Rio < R11, das heisst der Strom in der Brüekenspiile 8 kehrt seine Richtung um;
es fliesst ein Strom +Jb, der mit steigender Spannung ('e immer höher wird (Sehalt.arm 3 in Stellung I). Es ergibt sieh damit der im Schaubild Fig.5 gezeichnete Verlauf des Bräekenstromes Jb bei steigender Eingangs spannung Z@".
lach dein Schaltbild Fig. 1. werden an die Eingangsklemmen der Widerstandsbrüeke B mittels des Schalthebels 3 am Spannungs- teiler '' zwei verschieden grosse Spannungen gelegt.
Die Stromquelle und die Widerstände 6, 10, 11 sind so bemessen, dass von den beiden verschieden grossen Spannungen die eine Ue1I kleiner ist als Z%eo, und die zweite 1\,i grösser ist als TI T,0. Die zugehörigen Ströme -J,,11 und +Jbi in der Spule 8 sind entgegengesetzt gerichtet und bewirken daher,
dass ein dureli die Spule 8 betätigtes Relais 7 zwei versehie- dene Kontaktstellungen hervorruft und zwei weitere polarisierte Relais 1'? und 13 weelLsel- weise mit dem Leitungspaar 4, 5 verbindet. Jedes der beiden Relais 12 und 13 besitzt zwei Sehaltstellun -en, die wechselweise in Abhängigkeit von der Stromrichtung in dem Leitungspaar 4, 5 geschaltet werden.
Auf diese Art können durch Anlegen von im ganzen vier Spannungswerten an die Klemmen der Widerstandsbrieke B über nur ein Leitungs- paar vier Steuerbefehle I, II, III, und IV fernübertragen werden.
In der in Fig.1 dargestellten 0-Lage des Schalthebels 3 ist die Eingangsspannung LT" der Brücke B gleich 0. Es fliesst, daher auch kein Strom durch die Brückenspule 8, d. h. der Brüekenstrom Jb ist ebenfalls 0. Deshalb Steht der Relaiskontakt 9 in seiner Mittelstel- lung und die beiden polarisierten Relais 12 und 13 sind stromlos.
Wird der Schalthebel 3 von der 0-Stellung in die Stellung I bewegt, so liegt die rechte Zuleitungsklemme der Brücke B unmittelbar an der Plusklemme der Stromquelle. Es liegt eine Spannung L'el an d'en Brückenklemmen. Nach Diagramm Fig. 5 fliesst. dabei ein Strom Jbj durch die Spule B. Die entsprechende Stromrichtung ist mit + bezeichnet. (in Fig.l Spule 8: nach oben ). Der Strom J," bringt das Relais 7 zum An sprechen. Der Relaisschalthebel wird nach links bewegt.
Dadurch ist das polarisierte Relais 12 mit dem Leitungspaar 4, 5 verbun den. Das Relais 12 ist so eingestellt., dass es sieh bei der vorhandenen Stromrichtung im Leitungspaar 4, 5 auf den linken Kontakt einstellt. Damit ist de Schaltstellung I er reicht..
Nun wird der Schalthebel 3 des Befehls- gebel:s vom Kontakt I auf den Kontakt II verstellt. Damit. sinkt die Eingangsspannung der Brücke auf einen niedrigeren Wert UPlI Wig.5). Die Stromrichtung im Stromkreis 5-R-.1 bleibt. jedoch die gleiche wie bei der vorigen Kontaktstellung I.
Die Wider stände 6 des Spannungsteilers 2 sind im Ver hältnis zur Grösse und Charakteristik der Brückenwiderstände 10 und 11 so bemessen, dass durch die Brüekenspule 8 ein Strom Jbll in entgegengesetzter Richtung zu Jbl strömt (siehe Pig.4 und 5). Durch die Umkehr der Stromriehtung in der Spule 8 wird der Schalt kontakt 9 in seine rechte Stellung gebracht.
Dadurch wird das polarisierte Relais 13 an das Leitungspaar 4, 5 gelegt. Das Relais 1 3 wird nun auf den Kontakt II geschaltet.
Beim Weiterdrehen des Schalthebels 3 auf den Kontakt III kehrt die Spannung LT, ihre Polarität. um, behält aber absolut. genommen den gleichen Wert wie die Spannung UblI. Deshalb kehrt sich die Stromrichtung im Brückenstromkreis und damit auch in der ReAla.isspule 8 um. Das Relais 7 geht in seine linke Stellung. Das Relais 12 ist wiederum eingeschaltet.
Wegen der Umkehr der Strom richtung im Brückenstromkreis gegenüber der Kontaktstellung II des Schalthebels 3 ist auch die Stromrichtung im Relais 12 umgekehrt, so dass jetzt im Relais 12 die Steuerstellung III hergestellt wird.
Durch Weiterbewegen des Schalthebels 3 in die Kontaktstellung IV wird der gleiche Spannungswert Tjelv = Uel an die Brücke gelegt, wie in der Kontaktstellung I. Die Stromrichtung ist aber umgekehrt. Es wird nunmehr das Relais 13 an das Leitungspaar 4, 5 gelegt.
Das Relais 13 schaltet auf die Steuerstellung IV, da sich die St.romriehtiuzg im Brückenstromkreis und damit auch im Re- lais 13 gegenüber der Schaltstellung II um gekehrt hat.
Das Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 2 ver wendet im Anschluss an ;(las Brückenrelais 7 zusätzlich je zwei neutrale Relais 15, 16, 17, 18 mit angebauten Sperrzellen 20, 21 an Stelle eines polarisierten Relais. Zur Entlastung des Gebers G, der ähnlich wie jenes der Ausbil dung Fig.1 beschaffen sein kann, dient ein weiteres polarisiertes Relais 25, dessen Schalt- kontakt die Speisespannung für die Relais 15 bis 18 umpolt.
Die Schaltung nach Fig. 2 wirkt wie folgt: Auf der Kontaktstellung I des Geberhebels 3 (Fig.1) wird auf die Brücke B eine Span nung TTel gegeben von solcher Richtung, dass Leiter 5 +Leiter isst, und'.. von solcher Grösse, dass die spannungsabhängigen -Widerstände 10 klein sind gegenüber den Widerständen 11. Es fliesst dann ein Strom durch die Relais spule 8 (in Fig.2 nach oben), der den Kon takt 9 nach links umlegt.
Das Relais 25 sei so ausgelegt, dass bei der vorhandenen Strom richtung in der Brücke B die Kontaktzunge 25 nach oben ausschlägt. Dadurch erhält der Relaiskreis 15, 16 Spannung von solcher Pola rität., dass Relais 16 anspricht. Relais 15 bleibt stromlos, da die Sperrzelle 20 den Relaisstrom durch 1.5 abriegelt. Steuerstellung I ist somit hergestellt.
Mit. dem Geberhebel auf Stellung 1I er hält die Brücke eine geringere Spannung UeII von gleicher Richtung wie Ug. Die Wider- stände Rio sind' jetzt gross gegenüber R11. Die Stromrichtung in der Spule 8 kehrt sieh daher um, der Kontakt 9 schlägt nach rechts um.
Die St.romrieht.ung im Relaiskreis 25 bleibt ungeän.dert. Es spricht also Relais 18 an. Steuerstellung II ist hergestellt.
Auf Geberstellung III ist die Brücken eingangsspannung ZTeni = Uen. Der Wider stand Rio ist gTöss gegenüber R11. Da jetzt 4 der +Leiter ist, fliesst der Strom in der Spule 8 nach oben. Relaiszunge 9 geht nach links und Relaiszunge 25 nach unten. Es .spricht also Relais 15 an. Damit ist. Steuer- st.elhing III erreicht.
Auf Geberstellung IV ist. LTPlv <I>=</I> ZTei. Der Kontakt 9 geht nach rechts, Zunge 25 bleibt ungeändert nach un ten gestellt. Es spricht also Relais 20 an, womit Steuerstellung IV erreicht ist.
Es lassen sich zwei oder mehr Brücken- schal:tungen mit zusätzlichen Relais nach Fig. 1 und! 2 parallel oder in Reihe geschaltet vorsehen, so dass eine grössere Anzahl Begriffe über das einfache Leitungspaar übertragen werden kann. Ein Beispiel einer solchen 1lehr- fachanordnung lässt Fig. 3 erkennen. Hierbei erfolgt zweekmässigerweise das Kuppeln der S@-steme unter Verwendung von Schaltern, Gleiehriehtern oder dergleichen, derart, dass z.
B. die erste Brücke B1 in der untätigen Ruhelage gehalten wird, solange die andern Brücken der Reihe in Benützung sind. Es soll in solchen Fällen. beim Umpolen des ge meinsamen Stromversorgungs-Leitungspaares die erste Brücke Bi nicht betätigt werden. In Fig. 3 ist. das System der Fig.1 so erwei tert, dass sechs Begriffe ausser der sogenann ten Nullstellung zur Verfügung stehen, mit deren Hilfe irgendwelche Steuerbewegungen veranlasst werden können.
Die betreffenden Leitungen sind mit I, 1I, 11I, IV, V, VI be zeichnet. An das Leitungspaar 4, 5 sind zwei Brücken B1, & je finit ihren zugehörigen Widetst.änden 10, 11 bei nach links gelegtem Kontakt 29 parallel geschaltet,
wodurch die Anbringung eines weiteren zusätzlichen Re lais 14 möglich ist. Die weiter angeschlossenen Brücken wie B. können durch Doppelweä gleichricliter 30 gespeist werden, so da.ss deren Bi-iiekenrelais 32 nur auf Spannungserhöhung, nicht aber auf Umpolung ansprechen. Da durch wird erreicht,
dass vom Geher aus un mittelbar jeder Begriff einzeln eingeselialtet werden kann, ohne dass irgendwelche Über- schneidung zustande kommt.
Der Doppelweggleichricliter 30 versorgt. die Brücke B., stets mit. Strom gleicher Polari tät., unabhängig davon, wie die Stromrichtung in den Leitungen 4, 5 ist. Über die Leitungen 4, 5 werden drei Spannungswerte gegeben. Die Brücke B.; ist so bemessen, dass der Kon takt 29 beispielsweise beim höchsten Span nungswert I' bzw. VI' nach rechts umgelegt ist.
Dadurch erhält. dass unisteuerbare Relais 14 finit den Schaltstellen V und! VI Strom, und schaltet je nach Poleng der Leitungen 4, 5 die Sehaltatelle V oder VI ein.
Beim Geben des niedrigsten III' bzw. IV' und des mittleren Spanntingsivertes 1I' bzw. V' schaltet der Kontakt 29 nach links, wo- duiTh die Brücke Bi <B>7111-</B> Wil-kung kommt.
Diese isst so Leinessen, dass der Kontakt 9 beispielsweise beim niedrigsten Spannungs wert. naeli links und beim mittleren Span nungswert nach rechts unigelegt ist. Entspre- ehend kommt, das Relais 12 oder Glas Relais 13 zur Wirkung. :Je nach der Stromrielitung in den Leitungen 4, 5 schalten die Relais 12 bzw. 13 die Sehaltstel:len I oder II bzw. III oder IV ein.
Die Leitungen 4, 5 könnten un mittelbar mit den Brücken Bi und Bz verbun den sein. Die Einrichtung wirkt dann in ent sprechender Weise wie die in Fig. 1 und 2 dargestellten Einrielitiuigen. Es kann aber, wie in Fig.3 dargestellt, in die Leitung 4 (oder<B>5)</B> ein drehbarer Impulsgeber 31 ein gesetzt sein.
Die Arbeitsleituingen I bis V I sind dann je an einen Impulsempfänger an geschlossen, von denen der eine 33 darge stellt ist. Nachdem der gewünschte Spannungswert am Geber G eingestellt worden ist, gibt. man mit dem Impulsgeber 31 auf die Leitung 4, 5 eine gewünschte Anzahl von Impulsen in Form, von Stromunterbrechungen. Diese wer den im Empfänger E durch einen der sechs Impulsempfänger 33 in Drehungen eines Schaltarmes 3.1 umgesetzt, der eine der gesen deten Impulszahl entsprechende Leitung 35 mit.
Kontakt I verbindet. Damit ist. die ge wünschte Schaltung hergestellt.
Eine derartige Ausbildung hat, den beson deren Vorteil, d;ass man den Impulsgeber be liebig (nicht zwangläufig) der Reihe nach auf jeden angeschlossenen Drehwähler wirken lasen kann.
Man kann, z. B. auch eine Begriffsüber tragung dazu v eiivenden, alle verstellten -Wäh lerarme gemeinsam zum Rücklauf in die An- fangsstellung zu bringen. Will man z. B. ein zelne Wählerarme in ihre Anfangsstellung zuriiekführen, so ist dies über das gleiche Leitungspaar 4, 5 möglich, und zwar mit Weebselspannung (z. B. Summer) oder mit Hilfe einer dritten Leitung.