Einrichtung zur Prüfung und Korrektur der Arbeitsweise von von einem Impulsgenerator gespeisten Relaisgruppen Serien von aufeinanderfolgenden Schaltungen in Relaisgruppen, derart, dass eine Schaltung von der Stellung der vorher geschalteten Relais eventuell auch in Verbindung mit mechanischen oder elektronischen Schaltern abhängt, sind in fast allen Geräten der Signaltechnik (Rechenautomaten, Telephonanlagen, automatischen Steuerungen usw.) anzutreffen. Be kanntlich gibt es zwei Möglichkeiten, solche weiter schaltende Relaisgruppen zu betreiben: 1. Unsynchronisierte Schaltungen, bei welchen der geschaltete Relaiskontakt den Zeitpunkt der nächsten Relaisschaltung bestimmt.
2. Synchronisierte Schaltungen, bei welchen die Relais durch Impulse eines gesonderten Impulsgebers getrieben werden.
In der Praxis setzt sich die letztere Schalttechnik immer mehr durch, da sie den Vorzug besitzt, dass die Relaiskontakte stromlos geschaltet werden können.
Beide Schaltungsarten haben eine Eigenschaft, welche sich besonders bei langen Schaltungsserien und/ oder bei grossen Relaisgruppen unangenehm bemerkbar macht: Da eine Schaltung immer von der vorangegan genen Schaltung abhängt, bewirkt ein zufälliger Fehler eines Relais einen fehlerhaften Verlauf der ganzen Schaltserie (bei Rechenmaschinen z. B. eine falsche Rechnung). Wenn die Wahrscheinlichkeit eines zu fälligen Relaisfehlers gleich w ist, so ist bekanntlich die Wahrscheinlichkeit, dass in Relaisgruppen mit n Relais während m Schaltungen ein Fehler auftritt, gleich<I>n m</I> w. Wenn auch w bei guten Relaiskonstruk tionen sehr klein ist, so kann das Produkt<I>n m w</I> bei grossen Gruppen und langen Schaltserien doch störende Werte annehmen.
Die vorliegende Erfindung bezweckt, in synchroni sierten, in Relaisgruppen durchgeführten und von dem Ergebnis vorgehender Schaltungen abhängigen Relais- kreisen eine Fehlerwahrscheinlichkeitsakkumulation zu vermeiden.
Bei gewissen Relaisrechenmaschinen sind Schal tungen entwickelt worden, bei welchen das Eintreten eines falschen Rechenresultates entdeckt und korrigiert wird und die daher in ihrem speziellen Fall zu ähnlichen Zielen führen wie die Erfindung. In dem einen Fall arbeitet die Maschine im binär verschlüsselten dezi malen System, benötigt drei zusätzliche Relais für jede Tetrade und arbeitet nach einem besonderen mathe matischen System, das nur fürdiesen Rechenmaschinen- typ anwendbar ist.
Im anderen Falle handelt es sich um eine biquinäre Rechenmaschine, in welcher durch zusätzliche Kontakte an den Relais geprüft wird, ob nur je ein und nur ein Relais in einer binären und qui- nären Relaiseinheit geschlossen ist; ist diese Bedingung nicht erfüllt, so wird die Rechnung als falsch abge brochen oder kann von irgendeinem Zwischenresultat wieder begonnen werden, mit der Hoffnung, dass eine Wiederholung zum richtigen Resultat führen wird.
Diese Schaltung kann auch nicht als Korrekturschal tung im Sinne der Erfindung bezeichnet werden, da sie auf den wesentlichsten zufälligen Fehler eines Relais nicht unmittelbar anspricht, nämlich auf die Kontakt störung, die eintritt, wenn sich ein kleines Schmutz- partikelchen oder ein Oxyd- oder Sulfidhäutchen zwi schen den Kontakten befindet. Denn in diesem Fall ist ein Relais im eingeschalteten Zustand, die Fehler prüfung meldet keine Störung; trotzdem ist der Kreis gestört und führt zu fehlerhaften Resultaten.
Im Falle der erwähnten Rechenmaschine wird ein solcher Fehler zwar im weiteren Verlauf der Rechnung entdeckt, da in einer binären oder quinären Relaisgruppe des nächsten Rechentaktes alle Relais in Ruhestellung verbleiben; doch ist diese Art der nachträglichen Kontaktfehlerprüfung auf Relaisrechenmaschinen im biquinären oder einem verwandten mathematischen System beschränkt.
Gegenstand der Erfindung ist eine Einrichtung zur Prüfung und Korrektur der Arbeitsweise der Relais von mindestens zwei mit wenigstens zwei Relais aus gerüsteten, von einem Impulsgeber gespeisten, syn chronisierten Relaisgruppen.
Die erfundene Einrichtung hat den Vorteil, auf den elektrischen Zustand des Relais, insbesondere auf Kontaktfehler, unmittelbar anzusprechen, benötigt wenig Schaltmittel, keine speziellen Prüfkontakte an den Relais und kann in den verschiedensten synchroni sierten Relaiskreisen angewendet werden.
Sie ist da durch gekennzeichnet, dass sie Steuerelemente aufweist, die auf eine bestimmte elektrische Grösse ansprechen und derart geschaltet sind, dass die Relais nur bei Auf treten festgelegter Werte der genannten elektrischen Grösse arbeiten, während bei abweichendem Wert dieser Grösse diese Steuerelemente das Inbetriebsetzen einer Korrekturvorrichtung hervorrufen, welche die Kontaktstellung einer ungestörten Gruppe hält, die wirksame Kontaktstellung einer gestörten Gruppe um kehrt, den Schaltzyklus, welcher zur gestörten Kon taktstellung geführt hatte, wiederholt und die genannte elektrische Grösse durch die Steuerelemente überprüft.
Dieser Korrekturschaltzyklus kann so oft durchlaufen werden, bis die geprüfte elektrische Grösse die fest gelegten Werte aufweist, worauf die Steuerelemente die durchzuführende Relaisschaltung auslösen. Die ge nannte geprüfte elektrische Grösse in einer Relais schaltung kann z. B. ihr gesamter elektrischer Wider stand sein oder ein durch ihren Widerstand bedingter Spannungsabfall oder ein bei Anlegung einer Mess- spannung erhaltener Strom. Die elektrischen Grössen werden sich nun im allgemeinen ändern, wenn eines der Relais der Gruppe gestört ist. Durch geeignete Schaltung der Relaisgruppen kann man erreichen, dass solche Änderungen besonders gross sind.
Sehr oft kann man erreichen, dass alle in einer Relaisschaltung strom- durchflossenen Kontakte in Serie liegen (mit oder ohne zwischengeschalteten Relaiswicklungen). Dann kann ein entweder mechanisch oder elektrisch nicht geschlos sener Kontakt bewirken, dass der Widerstand des Kreises um viele Grössenordnungen auf den Sperr widerstand des Kontaktes vergrössert wird.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der beiliegenden Zeichnung näher beschrieben. Fig.la zeigt die Grundschaltung einer Relais anordnung mit synchronisierten Relaisgruppen. Fig. 1b zeigt ein Impulsdiagramm zu Fig. la.
Fig. 2a zeigt eine binäre Relaispyramide mit drei Binärstellen.
Fig. <I>2b</I> zeigt die gleiche Relaispyramide wie Fig. <I>2a,</I> aber mit Arbeitskontaktrelais dargestellt.
Fig. 3 zeigt das Blockschaltdiagramm einer Relais rechenmaschine.
Fig. 4a zeigt ein Beispiel einer allgemeinen, über Arbeits-, Ruhe- und Umschaltkontakte arbeitenden Relaisschaltung. Fig. <I>4b</I> zeigt die gleiche Schaltung wie in Fig. <I>4a,</I> aber in Serienschaltung geschaltet.
Fig. 5 zeigt eine Ausführungsform für reine Arbeits kontaktschaltungen.
Fig. 6a zeigt das Impulsdiagramm dieser Schaltung bei ungestörtem Ablauf.
Fig. <I>6b</I> zeigt das Impulsdiagramm dieser Schaltung bei einmaligem Durchlauf des Korrekturschaltzyklus. Fig. 7 zeigt die grundsätzliche Prüfschaltung von Fig. 5 über eine vorgespannte Diode.
Fig.8 zeigt die gleiche Ausführungsform wie Fig. 5, doch abgeändert für beliebige Arbeitskontakt-, Ruhekontakt- und Umschaltkontaktschaltungen.
Fig. la zeigt eine bekannte Grundschaltung einer Relaisanordnung mit synchronisierten Relaisgruppen. Die Anordnung besteht aus zwei Relaisgruppen, welche abwechselnd arbeiten und mit<I>U</I> und<I>V</I> bezeichnet sind. Die Steuerwicklungen<I>VS</I> der Relais der Gruppe<I>V</I> sind mit Steuerkontakten Us der Relais der Gruppe<I>U</I> und die Steuerwicklungen US der Relais der Gruppe U mit Steuerkontakten Vs der Relais der Gruppe<I>V</I> ver bunden. Die Relais der Gruppen<I>U</I> und<I>V</I> sind noch mit Haltewindungen<I>UH</I> und VH versehen, die mit Haltekontakten<I>Uh</I> und Vh verbunden sind.
Der Schaltzyklus wird durch einen Impulsgeber Ig durch geführt, der die Zweige I bis IV aufweist, deren Impulsdiagramm in Fig. 1b dargestellt ist. Die Impulse stehen auf Lücke , d. h. die eine Relaisgruppe muss ihre Schaltung beendet haben, bevor die nächste Relaisgruppe geschaltet wird. Dadurch wird bekannt lich erreicht, dass die Relais nie unter Strom geschaltet werden. Nach Beendigung der Schaltung wird die Kontaktstellung durch Erregung der Wicklungen VH bzw.<I>UH</I> gehalten, damit die geschalteten Relaiskon takte während der nächsten Schaltung wirksam werden können. Die Haltung könnte auch mechanisch er folgen, so dass keine Halteimpulse erforderlich wären.
Dafür wären jedoch gewisse, von der Bauart der Relais abhängige Schaltoperationen erforderlich, wel che vor Durchführen einer neuen Schaltoperation durchgeführt werden müssen und welche die Aufgabe haben, die alten Schaltstellungen zu löschen. Eine Schaltoperation ist daher bei mechanisch arretierenden Relais zusammengesetzt aus der Lösch- und der eigentlichen Schaltoperation. Die Erfindung ist ohne Änderung auch in Kreisen mit mechanisch arretieren den Relais anwendbar, wenn man unter Schaltopera tion diese kombinierte Schaltoperation versteht. Da die Halteoperationen wegfallen, können in den Aus führungsformen die Haltekreise weggelassen werden.
Die Struktur der Relaisgruppen hängt von den ihnen zugeteilten Schaltaufgaben ab; sie ist jedoch ausserdem bestimmt durch die Forderung möglichst grosser Unterschiede einer zur Durchführung der Schaltung erforderlichen und von den Steuerschalt- elementen des Impulsgebers aufgeprüften elektrischen Grösse, z. B. des elektrischen Widerstandes des Relais- gruppenkreises. Der grösste Widerstandsunterschied wird erzielt, wenn sämtliche Kontakte der Gruppe hintereinandergeschaltet sind, da dann ein Kontakt- unterbruch den Widerstand des Kreises auf den Sperr widerstand des gestörten Kontaktes erhöht.
Es gibt gewisse Relaisgruppenschaltungen, in welchen diese Bedingung ohne Änderungen erfüllt ist.
Fig. 2a zeigt z. B. die bekannte binäre Relais pyramide (mit drei Binärstellen dargestellt). Jede binäre Stelle enthält Relais, von denen in Fig. 2a nur die Kontakte gezeichnet sind. Die Kontakte in Fig. 2a sind hintereinandergeschaltet; ein Kontaktfehler macht den Widerstand der Schaltung gleich dem Sperr widerstand des gestörten Kontaktes. Man kann die mit binären Zahlen bezeichneten Ausgänge an Relais wicklungen der Gruppe V führen. Vielstellige Relais pyramiden weisen eine grosse Anzahl von Vielfach kontaktrelais auf, so dass die erwähnte Einrichtung sehr vorteilhaft ist.
In Fig. la kann ein Relais in Ruhe- wie in Arbeits- kontaktstellung gestört sein. Man kann daher in Schaltungen nach Fig. 2a grundsätzlich nicht erkennen, ob das Relais mechanisch richtig umgestellt hat. In dieser Beziehung verhält sich die erfundene Einrichtung genau umgekehrt wie die Fehlerprüfeinrichtung der einleitend erwähnten biquinären Relaismaschine nach Vibbard, in welcher zwar ein mechanisches Nicht funktionieren eines Relais, nicht aber ein Kontakt fehler unmittelbar erkannt werden kann.
Da aber ein Relais - gute Konstruktion und genügende Anzug sicherheit vorausgesetzt - zwar Kontaktfehler, aber kaum zufällige magnetische Fehler zeigen wird, ist die letzte Prüfung von untergeordneter Bedeutung. In gewissen Fällen kann sie aber ebenfalls erfolgen, dann nämlich, wenn man Schaltungen, die mit Umschalt kontakten arbeiten, durch Arbeitskontaktschaltungen ersetzt. Im allgemeinen ist allerdings mit so einer Ände rung eine Erhöhung des Aufwandes verbunden. In Fig. 2b ist die gleiche Relaispyramide gezeigt wie in Fig. 2a, doch mit Arbeitskontakten.
In der Schaltung von Fig. 2b ist die Zahl der Relais verdoppelt, es muss immer entweder ein Relais der oberen oder der unteren Gruppe geschlossen und kontaktmässig ungestört sein. Man erkennt sofort, dass - im Gegensatz zu Fig. 2a - nicht nur ein Kontaktfehler, sondern auch ein fälschlich nicht angezogenes Relais zu einer Wider standsänderung führt und daher erkannt werden kann.
Fig.3 zeigt das Blockschaltdiagramm einer be kannten Relaisrechenmaschine. Man beachte, dass sich Fig. 3 von Fig. la nur durch die Besetzung der vier Zweige des Impulsgebers mit speziellen Relaisrechen- aggregaten unterscheidet, wobei statt der üblichen einfachen Gruppe von Kontakten - in Zusammen wirkung mit Zweig 1 des Impulsgebers - zwei Gruppen von Kontakten auftreten<I>- As</I> und Bs - welche den zwei Operanden einer Rechnung entsprechen.
In diesen Rechenmaschinen sind die Dezimalstellen - um simul tane Zehnerübertragungen zu ermöglichen - in Serie geschaltet, ausserdem wurden aus konstruktiven Grün den reine Arbeitskontaktrelais verwendet. Die erfin dungsgemässe Einrichtung kann daher leicht in den Relaisaggregaten angewendet werden und gestattet auch das Erkennen von mechanischen Schaltfehlern der Relais; ein nicht schaltendes Arbeitskontaktrelais unterbricht in-gleicher Weise den elektrischen Strom kreis wie ein schaltendes, aber im Kontakt gestörtes Relais und kann daher korrigiert werden.
Die Umschaltkontakte der Relaispyramide in Fig. <I>2a</I> sind Relaiskontakte der Gruppe<I>U (</I> = Us); die entsprechenden Relais (Wicklungen US) müssen durch Kontakte der anderen Relaisgruppe V (= Vs) in irgendeiner Weise .gesteuert werden. Die Art dieser Steuerung hängt von der speziellen Aufgabe ab. Die Relais, denen die Kontakte in Fig.2a angehören, bilden nun ein binäres Relaisregister. Es ist üblich, in einem solchen Relaisregister die Relaiswicklungen USparallel zu schalten, da die Anzahl der zu schaltenden Relais beliebig sein kann (sie ist durch die Zahl der Einer der einzugebenden binären Zahl bestimmt).
In der Parallelschaltweise beeinflusst ein neu hinzugeschaltetes Relais bekanntlich in keiner Weise die Speisung eines anderen Relais. Parallelschaltung ist aber für die Anwendung der erfindungsgemässen Einrichtung nicht günstig, da die Widerstände und Ströme des Kreises sich mit einem Kontaktfehler um so weniger ändern, je mehr Zweige parallel geschaltet sind. Mit entsprechendem Aufwand kann man ihre Anwendung ermöglichen, wenn man die einzelnen Zweige getrennt prüft. Es ist allerdings meist einfacher, die Parallelaggregate in Serienaggre gate umzuformen. Fig. 4a zeigt eine typische Relais schaltung in Parallelschaltung. Kontakte Us und Wicklungen VS gehören - wie üblich - verschiedenen Gruppen an.
Ihre Stellung sei gerade durch eine vorher gegangene Relaisschaltung bestimmt worden -'es sei z. B. der Arbeitskontakt Us2 und der Umschalt kontakt Us4 geschlossen worden, so dass die durchzu führende Relaisschaltung in einem Stromfluss in Wicklung<B>VS,</B> in Wicklung<B>VS,</B> (wegen des nicht betätigten und daher stromleitenden Ruhekontakts Us3) und in Wicklung<B>VS,</B> bestehen.
Ein Versagen von Us, kann schwer bemerkt wer den, da einerseits die Widerstands- oder Strom änderung in der durchzuführenden Schaltung nur gering ist und da ausserdem vorausgesetzt werden soll, dass auch bei korrektem Schalten die Anzahl der zu schaltenden Relais - und damit auch seine elektri schen Grössen - sich ständig unregelmässig ändern. Fig. 4b zeigt nun die gleiche Gruppe in Serienschaltung.
Durch Ersatz der Arbeitskontakte Usl, Us2 und des Ruhekontaktes Us,1 durch Umschaltkontakte durch Einführen der den entsprechenden Relaiswicklungs- widerständen gleichen Ohmschen Widerständen R1, R2, R3 ist eine symmetrische Schaltung entstanden, in welcher der Widerstand von der Zahl der betätigten Relaisunabhängig ist und bei Eintreten eines Kontakt fehlers auf den Sperrwiderstand des gestörten Kontak tes steigt.
Die Schaltung Fig. 4b zeigt damit die gleichen Kennzeichen wie die vorher diskutierten Schaltungen und ist daher vorzügliqh- für .die Verwendung der erfindungsgemässen Einrichtung. geeignet. Es soll er wähnt werden, dass Schaltungen vom Typ der Fig. 4b - ähnlich wie Schaltungen vom Typ Fig. 2a - keine Prüfung der mechanischen Schaltung der Relais ge statten.
Fig.5 zeigt ein Ausführungsbeispiel für reine Arbeitskontaktschaltungen, das z. B. für Relais rechenmaschinen nach Fig.3 anwendbar ist. Die Schaltung ist symmetrisch aufgebaut, d. h. die beiden synchronisiert schaltenden Relaisgruppen werden in genau gleicher Weise kontrolliert und gesteuert. Zwei Impulsgeber IgI und IgIII senden die Steuerimpulse aus.
Am einfachsten werden sie durch je einen Ein weggleichrichter in Serie mit je einer Wechselstrom quelle gebildet. Fig. 1b und Fig. 6a zeigen diese zer hackten Gleichströme als Steuerimpulszweige I und III.
Die Relaisgruppen, an welchen die beschriebene Einrichtung wirksam wird, sind mit Us, <I>VS</I> bzw. mit Vs, US bezeichnet. Zur Aufprüfung der elektrischen Grösse der Relaisgruppe dient in dieser Ausführungs form ein Diodenkreis, welcher auf Widerstandsände rungen der Relaisgruppe Us, <I>VS</I> bzw. Vs, <I>US</I> anspricht. Dieser Kreis ist in Fig. 7 zur besseren Veranschauli chung der Wirkungsweise vereinfacht dargestellt.
Sendet der Impulsgeber Igl einen Impuls durch Us, <I>VS,</I> so entsteht im Widerstand Rv eine Spannung, welche der Gleichspannung der Stromquelle Ball entgegengeschaltet ist und welche wegen der Diode Dv bewirkt, dass im Haltekreis Vh, VH kein Strom fliessen kann. Die dadurch freigegebenen Relais der Gruppe V können daher durch den Steuerimpuls des Impuls gebers IgI geschaltet werden.
Ist der Steuerimpuls beendet, so wird die Vorspannung der Diode Dv aufgehoben, der Strom der Gleichstromquelle<I>Ball</I> kann durch den Haltekreis Vh, VH fliessen und die Kontaktstellung der Gruppe V halten. Fig. 6a zeigt deutlich die komplementäre Struktur des Halte stroms (in den Zweigen 1I und IV), welcher Lücken während der Steuerimpulse aufweist. Ein Vergleich von Fig.6a und Fig. 1b zeigt, dass die Impulsdia gramme bis auf die in diesem Zusammenhang un wesentliche Form der Halteimpulse identisch sind.
Tritt nun in Fig. 7 ein Kontaktfehler in Us, <I>VS</I> auf, so wird kein Steuerimpulsstrom wegen des Sperr widerstandes des gestörten Kontaktes fliessen können. Der Widerstand Rv - der jetzt als Steuerelement des Impulsgebers zur Aufprüfung des Widerstandes des Relaisgruppenkreises Us, <I>VS</I> wirksam wird - ist nicht vom Steuerimpulsstrom durchflossen und löst nun die erste Operation des Korrekturschaltzyklus aus. Diese besteht in der Nichtlöschung der - nicht gestörten Kontaktstellung Vs in der Gruppe V.
Denn da die Diode Dv keine Gegenspannung erhält, wird der Strom des Zweiges 1I nicht unterbrochen. Dieses Abfangen der letzten richtigen Kontaktstellung bei Auftreten eines Kontaktfehlers ist von grundsätzlicher Bedeutung für die Wirkungsweise der Erfindung. Denn sie ermöglicht nun das Umkehren der wirksa men Kontaktstellung der gestörten Relais sowie die Wiederholung der gestörten Relaisoperation im weite ren Verlauf des Korrekturschaltzyklus. Diese Steuerung kann nun in verschiedener Weise geschehen.
Fig. 5 zeigt eine Ausführungsform der Steuerung, welche bei Arbeitskontaktrelais in Us, <I>VS</I> bzw. Vs, <I>US</I> anwendbar ist, in welcher die Umkehrung der ge störten Relais in einer Abschaltung aller Relais der Gruppe besteht. In Fig. 5 kann der Steuerimpuls durch die Umschaltkontakte u1 bzw. v1 entweder über Us, <I>VS</I> bzw.<I>VJ, US</I> oder auch über die Widerstände R'v bzw. R'u geleitet werden.
Im ungestörten Ablauf sind die Kontakte u1 und v1 so umgeschaltet, dass sie den Strom über Us, <I>VS</I> bzw. Vs, <I>US</I> leiten, da Wicklungen der entsprechenden Relais U1, U," bzw. V1, V," immer entweder von Steuerimpulsen oder Halteimpulsen durchflossen sind.
Es ist zur Speisung der Halteströme in Ui <I>'</I> bzw. V," ein eigener Haltestromimpulskreis vorhanden, dessen Halteimpulse nicht davon abhängen, ob ein Steuerimpuls durch den Widerstand Rv fliesst. Dieser Kreis arbeitet über den parallel zu IgI geschal teten und gleiche Steuerimpulse wie Igl liefernden Impulsgeber IgI', welcher über die Widerstände Rv", Rv"' und die Diode Dv' den Gleichstrom der Quelle BaII so steuert,
dass Halteimpulse der gleichen Form in der Haltewicklung V1" (bzw. U1") wirksam werden wie in den Haltestromkreisen der Relaisgruppen (also in Vh, VH bzw. in<I>Uh, UH).</I> Da es nicht wesentlich ist, welche Form den Halteimpulsen in V1" bzw.
U," zukommt und da diese Halteimpulse nicht von dem Resultat einer Fehlerprüfung abhängen, kann natür lich die Kombination von IgI' mit Rv", Rv"', Dv' und <I>Ball</I> auch durch irgendeinen anderen Haltestrom impulsgeber ersetzt werden, welcher geeignet ist, Impulse des Zweiges 1I (bzw. - bei Ersatz von IgIlI', Rü', Rü <I>", Du</I> und<I>Ba IV -</I> des Zweiges IV) von Fig. 1b oder von Fig.6a auszusenden.
Auch die Arbeits kontakte u3 und v3 sind während des normalen Schalt ablaufs ständig geschlossen, da die entsprechenden Wicklungen V3 und V3 bzw. U3, und U3 ständig von Steuer- oder Halteimpulsen durchflossen sind.
Die Stromkreise in Fig.5 entsprechen also bei ungestörtem Ablauf völlig dem Stromkreis von Fig. 7, da die Kontakte u1 bzw. v1 derart geschaltet sind, dass sie die Steuerimpulse auf die geschlossenen Kontakte u3 bzw. v3 leiten.
Zunächst soll die Bedeutung dieser letzteren Kontakte u3, v3 (und der Wicklungen V3, V3 und U3, U3) erläutert werden. Diese Kontakte sind mit den zu prüfenden Relaisgruppenschaltungen in Serie geschal tet und gehören zu den Relais, die sich von den Relais der Gruppenschaltung durch eine besonders grosse Schaltgeschwindigkeit (Grössenordnung von 1 Milli- sekunde) unterscheiden; sie haben die Aufgabe, die Einrichtung auch bei Kontaktfehlern im Haltestrom kreis wirksam werden zu lassen.
Ist nämlich ein Halte stromkreis gestört, der Steuerstromkreis aber nicht gestört, so kann der Steuerimpuls, der mit dem ge störten Halteimpuls gleichzeitig auftreten sollte, zu nächst fliessen; da aber die Kontakte wegen des Kon taktfehlers im Haltekreis nicht gehalten werden, fallen sie während des Steuerimpulses ab, worauf der Unterbruch des Steuerimpulses in üblicher Weise den Korrekturschaltzyklus einleiten kann. Es ist nun er- wünscht, dass dieser Unterbruch möglichst zu Beginn des Steuerimpulses erfolgt: Es wird so eine strom belastete Abschaltung von Relaiskontakten mitten im Steuerimpuls vermieden; auch die Gefahr einer teil weisen Löschung der ungestörten Relaisgruppe (die auftreten kann, wenn der Steuerimpuls zum Teil fliessen kann) ist ausgeschaltet.
Die Verwendung von je einem Schnellschaltrelais mit den Wicklungen V- V,' bzw. U3, U.,; in jeder der synchronisierten Relais gruppen verlegt nun diese Abschaltung in den Beginn des Steuerimpulses: Ist z. B. der Haltestromkreis<I>Uh,</I> <I>UH</I> gestört, so wird U, wegen der stromlosen Wicklung U3 bereits ganz zu Beginn des Steuerimpulses des Impulsgebers IgI abfallen.
Es wird daher die Einrich tung genau gleich wirksam werden, als wäre der Steuer impulskreis über Us, VS gestört; d. h. die durch den Haltestrom in Vh, VH gehaltene ungestörte Kontakt stellung Vs wird weiter gehalten und der Korrektur zyklus kann beginnen.
Dieser Zyklus soll nun für den soeben erwähnten Fall eines offenen Kontaktes in Us, <I>VS -</I> wobei es gleichgültig ist, ob dieser Kontakt, wie soeben be schrieben, als offener Relaiskontakt u3 auftritt oder ob es sich um einen gestörten Steuerkontakt Us handelt näher beschrieben werden. Der nicht fliessende Steuer impuls von IgI bewirkt, dass auch die Relaiswicklung V1 keinen Strom erhält.
Da nun die Haltewicklung dieses Relais V1" von<I>Ball</I> über einen eigenen, durch Igt' gesteuerten Halteimpulsgeber gespiesen wird (wel cher nicht kontaktkontrolliert ist und daher immer das normale Diagramm des Zweiges 11 in Fig. 6a liefert), fällt der Umschaltkontakt v1 in seine Ruhestellung. Gleichzeitig fliesst aber der Haltestrom in Vh, VH weiter, da die Diode Dv keine Gegenspannung erhält, so dass die ungestörte Kontaktstellung Vs erhalten bleibt.
Wegen des umgeschalteten Kontaktes v1 läuft nun der nächste Steuerimpuls des Impulsgebers IgIII über den dem Relaiskreiswiderstand ungefähr gleich grossen Widerstand Rü und die Relaiswicklung U2. Dieser Steuerimpuls erzeugt an Ru einen Spannungs abfall oder eine Gegenspannung zur Diode, so dass eine Halteimpulspause in<I>Uh, UH</I> auftritt, welche alle Arbeitskontakte Us abfallen lässt. Da wegen v1 kein Steuerimpuls in Wicklungen<I>US</I> geleitet wurde, ziehen auch keine neuen Wicklungen Us neu an.
Damit wird die wirksame Kontaktstellung Us umgekehrt; denn da alle Relaiskontakte Us in Ruhestellung gehen, werden alle wirksamen - also geschlossenen - Arbeitskontakte Us (also auch der gestörte Kontakt) ihre Stellung um kehren. Das angezogene Relais U2 wird über einen Haltestromkreis u2 , U2', der z. B. wie in der Zeichnung parallel zu<I>Uh, UH</I> gelegt werden kann, der aber ebensogut auch parallel zu u1', U1" gelegt werden kann (in der Zeichnung strichliert angedeutet), während des nächsten Steuerimpulses von IgI gehalten.
Dieser kann wieder nicht über Us, <I>VS</I> fliessen, da nun alle Arbeits kontakte geöffnet sind. Hingegen gestattet der ge schlossene Kontakt u2 einen Strom durch die Relais wicklung V1', welcher zu einem Anzug dieses Relais führt. Dieser Steuerimpulsstrom läuft nicht über den Widerstand Rv, so dass die Diode Dv auch in dieser Schaltphase keine Vorspannung erhält, so dass also der Halteimpulsstrom der (ungestörten) Kontakte Vh, VH weiter aufrechterhalten wird.
Der Haltestrom über v,', Vi ' hält während des nächsten Impulses von IgIII den Kontakt v1 in Arbeitsstellung, so dass nun der Impulsstrom über die Kontakte Vs in<I>US</I> einläuft und die Relaisschaltung, welche zur gestörten Kontakt stellung geführt hatte, wiederholt. Hierbei werden alle offenen Arbeitskontakte - also auch der früher ge störte Kontakt - geschlossen. Der nächste Impuls von IgI versucht nun wieder über Us, vs zu laufen. Ist die Störung beseitigt (z.
B. ein Staubkörnchen zwischen den Kontakten weggeschlagen), so läuft die Schalt operationenserie normal weiter; ist die Störung noch vorhanden, so wiederholt sich der soeben beschriebene Zyklus. Da man diesen Korrekturzyklus beliebig oft wiederholen kann, so besteht sehr grosse Wahrschein lichkeit, dass das gestörte Relais wieder in Ordnung kommt. Fig. 6b zeigt das Impulsdiagramm, das erhalten wird, wenn der beschriebene Korrekturschaltzyklus einmal durchlaufen wird. Man erkennt deutlich das beschriebene Aussetzen von zwei Steuerimpulsen in Zweig I und den verlängerten Halteimpuls in Kreis 1I, welcher die Kontaktstellung der ungestörten Gruppe während des Ablaufs des Korrekturschaltzyklus ermöglicht.
Diese Beschreibung zeigt, dass der Korrektur schaltzyklus aus einem eigenen kleinen Relaisprogramm besteht, welches dem eigentlichen Schaltprogramm der synchronisierten Relaisgruppen übergeordnet ist. Für die Durchführung dieses Programmes lassen sich natürlich im Sinne der Erfindung auch beliebige andere Relaisschaltungen verwenden. So ist es z. B. möglich, das Programm so einzurichten, dass die Fehler registriert oder gezählt werden. Man kann z. B. mit dem ungestörten Programm Relaiszähler oder auch andere Zähler mitlaufen lassen und kann den Einsatz einer gestörten Operation, die Zahl der Korrektur zyklen usw., registrieren lassen. Ist eine unter allen Umständen korrekte Schaltfunktion einer synchroni sierten Relaisgruppenschaltung von wesentlicher Be deutung - wie es z.
B. bei gewissen automatischen Steuerungen der Fall ist - deren Versagen sehr ge fährliche oder kostspielige Konsequenzen haben kann, so ist es sehr leicht, auf eine parallel angeordnete Reserverelaisgruppeumzuspringen, wenn die erfindungs gemässe Korrektur nicht zum Ziele geführt hatte, weil ein Relais nicht zufällig gestört, sondern defekt ist. Zu diesem Zweck lässt man durch einen Relaiszähler oder ein Zeitrelais das Ende einer - vergeblichen Serie von Korrekturschaltzyklen bestimmen und springt dann über Relaiskontakte analog zu u1, v1 in neue Relaisgruppen ein, welche die Aufgabe der ge störten Relaisgruppe übernehmen.
Man kann natür lich mit dem Abschluss einer vergeblichen Serie von Korrekturschaltzyklen auchFehleranzeigegeräte, Warn geräte usw. kombinieren.
Im Korrekturschaltzyklus muss die Kontaktstellung eines gestörten Relaiskreises umgekehrt werden, worauf die gleiche Schaltung wiederholt wird, die zur gestörten Schaltung geführt hat. Die Umkehrung einer gestörten Kontaktstellung ist sehr einfach, wenn alle Relais nur Arbeitskontakte enthalten. Man muss dann nur den Haltestrom der gestörten Gruppe ab schalten; es fallen dann alle Relais in ihre Ruhestellung zurück - also auch das kontaktgestörte Relais.
Anderseits darf der Haltestrom der nicht gestörten Relaisgruppe nicht abgeschaltet werden, da die vor hergehende Relaisschaltung - die zur gestörten Kon taktstellung geführt hatte - wiederholt werden muss, mit der Erwartung, dass die Kontaktstellung - eventuell auch erst nach mehrfachem Durchlaufen des gleichen Korrekturschaltzyklus - keine Störung mehr zeigen wird. Sind nicht nur Arbeitskontakte, sondern auch Ruhe- und Umschaltkontakte in einer Relaisgruppen- schaltungvorhanden(wie z. B. inFig. 2a und inFig.4b), so ist ein einfaches Abschalten der Halteimpulse der gestörten Gruppe nicht mehr ausreichend.
Denn es kann ja die gestörte Schaltoperation während des Zurückfallens eines Relais in seine Ruhestellung auf treten, wobei ein Ruhekontakt (oder die Ruhestellung eines Umschaltkontaktes) gestört sein kann. Eine Umkehrung der Kontaktstellung in der durchzu führenden, aber gestörten Relaisschaltung besteht dann in einem Anzug und nicht im Abfallen des entspre chenden Relais. Es müssen also Mittel vorhanden sein, welche diese Umkehrung der Kontaktstellungen durch zuführen gestatten. Fig. 4b zeigt eine Anordnung für derartige Schaltungen, die einfach aus Gegenwick lungen bestehen, welche über alle Relais der Relais gruppe gewickelt werden und gemeinsam stromdurch flossen sind.
Ist nun eine Relaisstellung gestört, so wird die gleiche Relaisschaltung wiederholt, welche zur gestörten Stellung geführt hatte, gleichzeitig werden aber auch diese Gegenwicklungen stromdurch flossen. Dadurch tritt aber nun eine komplementäre Schaltung in dieser Relaisgruppe auf: Die Relais wech seln ihre Stellung. Hierauf wird genau wie in Schaltun gen mit reinen Arbeitskontaktrelais die Schaltung, welches zur gestörten Kontaktstellung geführt hatte, wiederholt (ohne Einschaltung der Gegenwicklung), worauf die Relais wieder die alte Stellung einnehmen.
Sind die zu schaltenden synchronisierten Relais gruppen ausser mit Arbeitskontakten auch mit Um schalt- und Ruhekontakten versehen, so kann der Korrekturschaltzyklus mit einer geringfügig abge änderten Schaltung nach Fig. 5 durchgeführt werden. Fig. 8 zeigt diese modifizierte Schaltung in nur einer Gruppe, da die andere Gruppe völlig symmetrisch aus gebildet ist.
Der Unterschied besteht darin, dass den Relaisgruppen Us, <I>VS</I> (bzw. Vs, <I>US)</I> die in Fig. 4 geschriebenen Gegenwicklungsserien (VG in Fig. 8) vorgeschaltet werden, wenn eine Umkehrung der Kontakte im Korrekturschaltzyklus auftreten soll. In Fig.5 hatte diese Umkehrung in einem einfachen Abschalten der Relaisgruppen bestanden. Im unge störten Ablauf schaltet der Umschaltkontakt u1 immer den Widerstand Rv' ein, der nur die Funktion besitzt, den Relaisgruppenwiderstand konstant zu halten.
Der Korrekturschaltzyklus ist analog zu dem bereits beschriebenen Ablauf, bis auf den Unterschied, dass der Kontakt u1 (bzw. v1) in Ruhestellung nicht von der Relaisgruppe auf einen Widerstand R'v (bzw. R'u) um schaltet (wodurch bewirkt wurde, dass alle wirksamen Arbeitskontaktstellungen der Relaisgruppe wegen der Stromlosigkeit von US-bzw. <I>VS-</I> in ihre Ruhestellung zurückfallen), sondern vom Widerstand R'v (bzw. R'u)
auf die Gegenwicklungen der Relaisgruppe<I>VG</I> (bzw. UG). Die Relaisgruppe fällt damit nicht in den strom losen Zustand, sondern kehrt wegen der gemeinsamen Wirkung der Gegenwicklungen und des Impulses durch Us, <I>VS</I> die Stellung aller Kontakte um. Während des nächsten Steuerimpulses des gleichen Impulsgebers ist diese Gegenwicklung wieder abgeschaltet, so dass die Relaisschaltung, welche zur gestörten Kontaktstellung geführt hatte, normal wiederholt wird, wobei offenbar die Kontakte wieder umspringen müssen. Aufeinander folgende Korrekturschaltzyklen führen damit zu wiederholtem Umschalten aller Kontakte der Relais gruppe.