DE1805902A1 - Verfahren zur Koordination von mindestens zwei Zeitmarkengebern mit Hilfe von Synchronisationssignalen,die gleichzeitig an alle zu koordinierenden Zeitmarkengeber uebermittelt werden,und Einrichtung zur Durchfuehrung des Verfahrens - Google Patents

Description

• VERFAHREN ZUR KOORDINATION VON MtleESTENS ZWEI ZEIT-MARKENGEBERN MIT HILFE VON SYNCHRONISATIONSSIGNALEN, DIE GLEICHZEITIG AN ALLE ZU KOORDINIERENDEN ZEITMARKEN-GEBER UEBERMITTELT WERDEN UND EINRICHTUNG ZUR DURCH-FUEHRUNG DES VERFAHRENS Die Erfindung gestattet - insbesondere für den Betrieb von Lichtsignal.
• anlagen zum Regeln des Strassenverkehrs - bestimmte Vorgänge, die an getrennten Orten ablaufen, zeitlich aufeinander abzustimmen, zu koordinieren.
• Beispielsweise Ist es zweckmässig, die Signalfolge, d. h. den Zyklus "grün-gelb-rot" von Lichtsignalanlagen verschiedener Strassenkreuzungen, welche mindestens zum Teil vom gleichen Verkehrs strom durchflossen werden, untereinander in definierte zeitliche Beziehung zu bringen. Bekannt ist z. B. die als "Grüne Welle" bezeichnete zeitlich gestaffelte Arbeitsweise von Lichtsignalanlagen längs einer Ausfallstrasse.
• In solchen Lichtsignalanlagen werden bekanntlich Steuergeräte benutzt, welche Zeitmarkengeber enthalten. Diese Steuergeräte sind im allgemUinen so gebaut, dass sie mit Hilfe von internen Zeitwe rken eine "Grüne-Phase" bestimmen, an welche beispielsweise eine ebenfalls durch ein internes Zeitwerk bestimmte "Gelb-Phase" angereiht wird. Für die auf die "Gelb-Phase" folgende "Rot-Phase" besitzen jedoch diese genannten Steuergeräte meistens kein eigenes Zeitwerk. Die Dauer der "Rot-Phase" wird vielmehr bestimmt durch die ganze Zyklusdauer (grAn-gelb-rot) minus die Dauer der "Grün"- und "Gelb-Phase". Die ganze Zyklusdauer ihrerseits wird durch einen Zeitmarkengeber bestimmt, dessen Aufgabe es ist, bei jedem Beginn eines "grün-gelb-rot"-Zyklus eine Zeitmarke, be1spidsweise durch Kurzschliessen eines Relaiskontaktes, abzugeben.
• Für die Realisierung einer sogenannten "Grtnen Welle" oder auch anderer Koordinationsaufgaben müssen nun einerseits die Zyklusdauern bei allen zu koordinierenden Lichteignalanlagen dieselben sein und andererseits muss auch ihre Phasenlage rlchtig sein.
• Bei "Grünen Wellen" ergibt sich eine gesetzmässige Verschiebung der richtigen Phasenlage von Knotenpunkt zu Knotenpunkt, wobei die zeitliche Dauer dieser Verschiebung gegeben ist durch den Quotienten aus Distanz zwischen den sich folgenden Knotenpunkten dividiert durch die Geschwindigkeit, welche der "GrUnen Welle" zugrunde gelegt ist.
• Verfügt man einmal bei jedem Knotenpunkt über eine gemeinsame Zeitbasis mit überall gleicher Zyklusdauer und gleicher Phasenlage, so ist es ein Leichtes, die beschriebene erforderliche Phasenverschiebung für "GrUne Wellen" örtlich mit zusätzlichen Zeitwerken zu bewerkstelligen und diese allfällig nötige Phasenverschiebung wird üblicherweise jeweils im örtllchen Steuergerät durchgeführt.
• Bei einfachen Koordinationsaufgaben kann auch nur die Forderung gestellt sein, dass die Phasenlage der Zyklen überall die gleiche ist, d. h. es muss Phasenkoinzidenz herrschen.
• Im folgenden sei unter Koordination lediglich die Erstellung und Aufrechterhaltung einer gemeinsamen Zeitbasis mit gleicher Zyklusdauer und gleicher Phasenlage, d. h. Phasenkoinzidenz verstanden.
• An und für sich können die soeben genannten Aufgaben mit Hilfe von speziellen Steuerdrähten, die zwischen den zu koordinierenden Zeitmarken gebern verlegt werden, bereits gelöst werden. Das Verlegen von Steuerdrähten ist aber meistens sehr kostspielig und überall dort, wo nur unterirdische Steuerdrähte in Frage kommen, auch wegen dem unerlässlichen Aufreissen der Strassen, sehr unerwünscht.
• Es wurde deshalb schon vorgeschlagen, die Zeitmarkengeber mit Hilfe von Synchronlsationssignalen zu koordinieren, die nicht über spezielle Steuerleitungen, sondern über das bereits vorhandene Starkstromnetz übermittelt werden. Far diese Uebermittlungen können selbstverständlich alle aus der Rundsteuertechnik bekannten Verfahren und Einrichtungen benlltst werden. Dabei ist aber zu bedenken, dass Rundsteueranlagen eine beschränkte Uebermittlungskapazität haben und dass die genannten Aufgaben deshalb mit möglichst wenig zu übermittelnden Informationen gelöst werden sollten.
• Die theoretisch nãchstliege Lösung, nämlich bei jedem Beginn eines neuen Zyklus eine Zeitmarke mit der Rundsteuertechnik zu übermitteln, ist deshalb in der Praxis wegen der beschränkten Uebermittlungskapazitrat der Rundsteueranlagen - die ja auch noch andere Aufgaben zu erfüllen haben - unvorteilhaft.
• Am vorteilhaftesten sind also " "rundsteuerkonforme" Lösungen, die nur ein Minimum von zu ubermittelnder Information benötigen. Dabei ist zu bedenken, dass die Realisierung von gleichlangen Zyklusdauern bei Lichtsignalanlagen, welche alle am gleichen Starkstromnetz angeschlossen sind, durch Ausnutzung der überall gleichen Netzfrequenz - auch ohne das kostspielige Verlegen von speziellen Steuerleitungen zwischen den zu koordinierenden Lichtsignalanlagen - sehr einfach und bekannt ist. Sie kann beispielsweise durch Zeitmarkengeber erfolgen, die ihrerseits Impulsgeber enthalten, deren Impulsfrequenz durch Teilung der Netzfrequenz gewonnen wird. Die genannten Impulsgeber können durch Synchronmotoren angetriebene Zeitwerke mit Nockenscheiben betätigten Kontakten sein, oder aus elektronischen Frequenzteilern bestehen.
• Die genannten bekannnten Verfahren und Geräte gestatten aber - ohne die genannten Steuerleitungen - weder die erstmalige Erstellung noch die dauernde Aufrechterhaltung der richtigen Phasenlage einer Vielzahl von Zeitmarkengebern. Es ist nämlich zu bedenken, dass diese Phasenlage beispielsweise bei jedem Netzunterbruch,der nur einen Teil der Zeitmarkengeber trifft, gestört wird und dass die richtige Phasenlage in solchen Fällen raschmöglichst wieder hergestellt werden muss.
• Die vorliegende Erfindung löst nun auch noch diese Aufgaben und Sefft ein Verfahren zur Koordination von mindestens zwei Zeitmarkengebern - vorzugsweise in Lichtsignalanlagen - mit Hilfe von Synchronisationssignalen, die vorzugsweise durch Verfahren und Mittel der Rundsteuertechnik über ein gemeinsames Starkstromnetz gleichzeitig an alle zu koordinierenden Zeitmarkengeber geleitet werden, dadurch gekennzeichnet, dass jeder zu koordinierende Zeitmarkengeber mit zwei Impuls gebern ausgerüstet wird, von welchen beiden Impulsgebern jedoch abwechslungsweise immer nur einer nach aussen durch Abgabe von Zeitmarken wirksam ist, wobei jedesmal beim Eintreffen eines Synchronisationssignals der zurzeit nicht wirksame Impulsgeber phasenrichtig neu gestartet wird, worauf er den bisher nach aussen wirksamen Impulsgeber ablöst, so dass durch jedes eintreffende Synchronisatlonssignal in allen zu koordinierenden Zeitmarkengebern auf alle Fälle wieder gleiche Phasenlage bewirkt wird.
• Die'Erfindung bezieht sich auch auf eine Einrichtung zur Durchführung des genannten Verfahrens und umfasst zwei Impuls geber pro Zeitmarkengeber, wobei von den genannten zwei Impulsgebern abwechslungsweise nur einer arbeitet und Zeitmarken nach aussen abgibt; durch Mittel, welche beim Eintreffen eines Synchronisationssignals den zurzeit nicht arbeitenden Impulsgeber phasenrichtig starten, durch Mittel, welche die Ablösung der beiden Impulsgeber in bezug auf Abgabe der Zeitmarken nach aussen realisieren und durch Mittel, welche den bisherig wirksamen Impulsgeber stillsetzen.
• Im folgenden sind anhand der beiliegenden Zeichnungen das Verfahren und Ausführungsbeispiele der Erfindung erläutert.
• Fig. 1 zeigt ein einfaches Beispiel eines bekannten und allgemein gebräuchlichen Steuergerätes StG für Verkehrslicht signalanlagen.
• Fig. 2 zeigt ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels der Erfindung Fig. 3 zeigt ein Schaltbidl eines Ausführungsbeispiels einer Startvorrichtung.
• Fig. 4 zeigt den Aufbau eines Ausführungsbeispiels einer Antriebsvorrichtung.
• Fig. 5 zeigt den Aufbau und die Schaltung eines Ausführungsbeispiels für einen Impulsgeber.
• Fig. 6 zeigt ein Diagramm über die Arbeitsweise von Kontakten.
• Fig. 7 zeigt ein Schaltbild für einen Ausgangsteil eines Zeitmarkengebers.
• Fig. 8« 9 zeigten weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung.
• Fig.lO zeigt ein weiteres Diagramm über die Arbeitsweise von Kontakten und über die Abgabe von Zeitmarken.
• Fig. 11 zeigt ein Blockschema eines weiteren Ausführungsbeispiels der Erfindung,welches elektronische Vorrichtungen enthält.
• Zum besseren Verständnis der vorliegenden Erfindung ist es notwendig, vorerst Aufbau und Arbeitsweise bereits gebräuchlicher Steuergeräte für Verkehrslichtsignalanlagen anhand von Fig. 1. zu erläutern.
• Aus dem Starkstromnetz a erhält das Steuergerät StG vom Anschlusspunkt b netzfrequenten Wechselstrom über eine Leitung c an seine Eingangsklemme d zugeführt. An dieser Eingangsklemme d sind ein Gleichrichter e, ein Zeitmarkengeber f und über Schaltvorrichtungen g, h und i die "Grün" - "Gelb" - und "Rot" - Lampen einer Verkehrslichtsignal ampel k angeschlossen.
• Der Gleichrichter e versorgt einen im Steuergerät StG enthaltenen Zeitmarkengeber f sowie ein Zeitwerk m für die "Grün" - Zeit und ein Zeitwerk n für die "Gelb" - Zeit mit Gleichstromenergie.
• Der Zeitmarkengeber f enthält einen Impulsgeber 0. Als Impulsgeber O werden elektromechanische, elektrische und elektronische Zeitwerke verwendet. Elektromechanische Zeitwerke sind beispielsweise durch einen Motor angetriehene ,Nockenscheiben betätigte Kontaktsystem e; elektrische Zeitwerke enthalten z. B. RC-Glieder in Verbindung mit Entladungsröhren, wahrend elektronische Impulsgeber z. B. Frequenzteiler und bistabile Schaltungen aufweisen.
• Jeder vom Impulsgeber 0 gelieferte Impuls erregt ein Zeitmarkengeber-Relais p, welches durch Schliessen eines Kontaktes q eine Zeitmarke ### abgibt.
• Jede solche Zeitmarke startet das Zeitwerk m für die "Grün"-Zeit. Damit beginnt ein Zyklus grün-gelb-rot. Ueber eine dem Zeitwerk m zugeordnete Schaltvorrichtung g wird während der "Grün"-Zeit die Grün'-' Lampe der Verkehrslichtsignalampel k von der Eingangsklemme d aus mit Netzwechselstrom versorgt.
• Nach Ablauf der "Grün"-Zeit im Zeitwerk m startet dieses durch einen in ihm selbst erzeugten Impuls das Zeitwerk n für die "Gelb"-Zeit. Während der durch das Zeitwerk n bestimmten "Gelb"-Zeit versorgt die dem Zeitwerk n zugeordnete Schaltvorrichtung h die "Gelb"-Lampe der Verkehrslichtsignalampel k aus dem Starkstromrretz mit Wechselstrom.
• Am Ende der "Gelb"-Zeit gibt das Zeitwerk n einen Steuerbefehl an die der "Rot"-Lampe der Verkehrslichtsignalampel k zugeordnete Schaltvorrichtung i und schaltet dadurch die "Rot"-Lampe ein. Die nächste Zeitmarke des Zeitmarkengebers f schaltet über die Schaltvorrichtung i die "Rat"-Lampe der Verkehrslichtsignalampel k wieder aus, womit ein Zyklus von der Dauer t abgelaufen ist und das Spiel mit dem erneuten Einschalten des Zeitwerkes m für die "Grün"-Zeit von Neuem beginnt.
• In Fig. 2 ist nun ein einfaches Ausführungsbeispiel der Erfindung als Blockschaltbild dargestellt.
• Die Koordination von Zeitmarkengebern, welche an das gleiche Starkstromnezt 2 angeschlossen sind, geschieht hierbei einerseits dadurch, dass durch Ausnützung der überall gleichen Netzfrequenz die Zyklusdauer z die gleiche ist und andererseits durch Uebertragung der Informationen für gleiche Phasenlage mit Hilfe der Rundsteuertechnik in Form von vorzugsweise tonfrequenten Impulsen über das Starkstromnetz. Mit der Rundsteuertechnik können auch weitere Koordinationsinform ationen über das vorhandene Starkstrom netz übertragen werden, wobei zur Unterscheidung verschiedener zu übermittelnder Informationen alle aus der Rundsteuertechnik bekannten Verfahren (Frequenzwahlverfahren, Impulsintervallverfahren usw. ) herangezogen werden können.
• Im Ausführungsbeispiel der Erfindung, welches in Fig. 2 dargestellt ist, stellt 1 einen Koordinationssender samt seinen aus der Rundsteuertechnik bekannten Hilfsmitteln für die Einkoppelung von elektrischen Signalen in ein vorhandenes Stark stromnetz 2 dar.
• Zur Vornahme der Koordination zur Erstellung der Phasenlage O in allen zu koordinierenden und an das gemeinsame Starkstromnetz 2 angeschlossenen Zeitmarkengebern überträgt der Koordinationssender 1 beispielsweise ein Impulstelegramm 3 in bekannter Weise auf das Starkstromnetz 2.
• Die elektrischen Signale dieses Impulstelegrammes 3, welches die Koordinationsinformation enthält, bereiten sich im ganzen Stark stromnetz 2 aus. An den Anschlusspunkten 6 und 9 des Starkstromnetzes 2 sind'Koordinationsempfänger 7 und 10 angeschlossen. Diese Koordinationsempfänger 7 und 10 bilden aus dem Impulstelegramm 3,in aus der Rundsteuertechnik bekannter Weise, beispielsweise einen kurzen Gleichspannungsimpuls, welcher als Synchronisationssignal 3' den - örtlich getrennten -Zeitmarkengebern 4 bzw. 5 gleichzeitig an ihre Eingangsklemmen 8 bzw. 11 zugeleitet wird.
• Dabei ist folgendes zu beachten: Da das Synchronisationssignal 3' erst nach einer Zeitspanne 6t nach dem Start des Impulstelegrammes auftritt, muss das Impulstelegramm zum Zeitpunkt t4 - » t gestartet werden, wenn im Zeitpunkt t = tl die der übermittelten Koordinationslnformation entsprechende Wirkung eintreten soll.
• Die beiden Zeitmarkengeber 4 und 5 ind genau gleich gebaut und sie wirken auch genau gleich , so dass im folgenden nur der Zeitmarkengeber 4 im Detail beschrieben wird.
• Das Synchronisationssignal 3' gelangt von der Eingangsklemme 8 des Zeitmarkengebers 4 an eine Eingangsklemme 15 einer Startvorrichtung 16. (Aufbau und Wirkungsweise dieser Startvorrichtung werden später anhand von Fig. 3 im Detail erläutert). Abwechslungsweise - wobei bei jedem Eintreffen eines Synchronisationssignals 3 ein Wechsel erfolgt - gibt diese Startvorrichtung 16 von ihrer Klemme 17 bzw. 18 über die Leitungen 19 bzw. 20 an die Klemme 21 bzw. 22 eines der beiden Impulsgeber 100 bzw. 200 ein elektrisches Signal und startet dadurch diese Impulsgeber. Anhand von Fig. 5 und 6 wird dies noch im Detail erläutert.
• In Ausführungsbeispielen der Erfindung, in welchen die Impulsgeber 100 und 200 auf elektromechanischem Prinzip, boispielsweise mit Nocken- scheiben betätigten elektrischen Kontakten arbeiten, lst.es vorteilhaft, die> Antriebsvorrichtung 26 / mit einem an der Netzwechselspannung laufenden Synchronmotor auszurüsten, da dann automatisch in allen Zeitmarkengebern gleichlange Zykluszeiten entstehen.
• Bei Ausführungsbeispielen der Erfindung (vergl. Fig. 11), welche mit auf elektronischem Prinzip arbeitenden Impulsgebern 100 bzw. 200, beispielsweise mit Flipflop-Schaltungen ausgerüstet sind, kann der Antrieb der Impulsgeber z.B. vorteilhafterweise durch einen die Netzfrequenz untersetzenden elektronischen Frequenzteiler erfolgen.
• In einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung wird die Antriebsvorrichtung 26 nicht direkt aus dem Stark stromnetz, sondern aus einem lokalen Oszillator mit präziser, jedoch von der Netzfrequenz unabhängiger Frequenz gespeist. Die Frequenz eines solchen lokalen Oszillators kann in bekannter Weise z. B. durch eine Stimmgabel stabilisiert sein. Durch Frequenzteilung lassen sich mit einem solchen lokalen Oszillator präziser Frequenz auch Antriebsrhythmen bzw. Zyklus zeiten erreichen, welche gross sind im Verhältnis zur Periodendauer der Frequenz des präzisen Oszillators.
• Die abwechslungsweise wirksamen Impulsgeber 100 und 200 (vergl. Fig. 2), geben ihre Impulse von ihren Ausgangsklemmen 29 bzw. 30 über eine Leitung 31 bzw. 32 an eine Klemme 33 bzw. 34 eines Ausgangsteiles 35.
• Der Aufbau und die Wirkungsweise des Ausgangsteiles 35 werden später anhand von Fig. 7 erliutert. Von einer Klemme 36 diese Ausgangsteiles werden die Zeitmarken über eine Leitung 37 der Aupngsklemme 12 des Zeitmarkengebers 4 und dann dem Steuergerät StG der Lichtsignalanlage zugeführt.
• Anhand von Fig. 3 wird nun ein Ausführungsbeispiel einer Startvorrichtung 16 erläutert. An eine Eingangsklemme 15 der Startvorrichtung 16 werden die Synchronisation ssignale 3' gegeben. Diese Synchronisationssignale 3' sind in diesem Ausführungsbeispiel kurze Gleichspannungsimpulse. Der durch einen solchen Glelchspannungsimpuls bewirkte Ladestromstoss eines Kondensators 50 geht über die Wicklung eines, vorzugsweise mit Abfallverzögerung arbeitenden Relais 51, wodurch dieses seinen Umschaltkontakt 52 vorübergehend anzieht, Während der Zeit, in welcher der Kontakt 52 an-.
• gezogen ist, wird Plusspannung von einer Klemme 53 über diesen Kontakt 52 an eine auch mit Klemme 54 verbundene Wicklung eines Schrittschaltrelais 55 geleitet. Stand beispielsweise der Umschaltkontakt 56 des Schrittschaltrelais 55 vor Eintreffen des Synchronisationssignals 3' in Stellung II, so wird er durch die Wirkung des Synchronisationssignals 3' in seine Stellung I um- gelegt und führt kurzzeitig, d.h. während der/Schliesszeit des Kontaktes 52 Plusspannung von der Klemme 53 über den Kontakt 52 und den auf Stellung I umgelegten Umschaltkontakt 56 an eine Klemme 17 der Startvorrichtung 16.
• Anlässlich des nächsten Synchronlsationssignals 3' wird der Umschaltkontnkt 5R des Schrittschaltrelals 55 in Stellung II umgelegt und demzufolge erscheint dann während der/Schliesszeit des Kontaktes 52 Plusspannung an einer Klemme 18 der Startvorrichtung 16.
• In Fig. 4 wird ein Ausführungsbeispiel einer Antriebsvorrichtung 26 dargestellt und erläutert.
• Vom Starkstromnetz 2 wird vom Anschlusspunkt 6 über eine Leitung 24, einer Klemme 25 der Antriebsvorrichtung Netzwechselspannung zugeleitet.
• An dieser Netzwechselspannung läuft ein Synchronmotor 60 mit der Tourenzahl nl und treibt über die beiden Zahnradvorgelege 61 und 62 mit dem Untersetzungsverhältnis ul die Wellen 27 und 28 mit der Tourenzahl n2 an.
• Da die Wellen 37 bzw. 28 die Impulsgeber 100 bzw. 200, welche beispielsweise Nockenscheiben betätigte Kontakte für die Bildung der Zyklus£werauf weisen, antreiben, wird die Zyklusdsder Impulse dieser Impulsgeber sowohl von der Tourenzahl nl des Synchronmotors 60 als auch durch das Untersetzungsverhältnis ul der Zahradvorgelege 61 bzw. 62 mitbestimmt.
• - Die ZyklusSt der Impulsgeber 100 bzw. 200 lässt sich deshalb sowohl durch Aenderung des Untersetzungsverhältnisses ul der Zahnradvorgelege 61 und 62 verändern, als auch durch die Aenderung der Tourenzahl n1 des Synchronmotors. - Die Tourenzahl nl des Synchronmotors 60 lässt sich beispielsweise durch Aenderung der Frequenz seiner Speisespannung ändern. Dies ist dann besonders leicht auszuführen, wenn der Synchronmotor 60 nicht vom gemeinsamen Starkstromnetz 2 mit netzfrequentem Strom gespeist wird, sondern von einem lokalen Oszillator, dessen Frequenz zur Veränderung der veränderbar ist. Die veränderbare Frequenz der Speisespannung für den Synchronmotor 60 kann aber beispielsweise auch durch einen Frequenzteiler mit variablem Teilungsverhffiltnis, welcher zwischen lokalem Oszillator bzw. zwischen dem Starkstromnetz und dem Synchronmotor geschaltet ist, erzeugt werden.
• Dabei kann ein Befehl zu einem Wechsel der beispielsweise als weitere Koordinationslnformation in der eingangs erwähnten Rundsteuertechnik ebenfalls via ein vorhandenes Starkstromnetz übermittelt werden.
• In Fig. 5 ist ein Ausführungsbeispiel eines Impulsgebers 100 bzw. 200 dargestellt. Da beide Impulsgeber 100 und 200 genau gleich gebaut und in genau gleicher Weise wirksam sind, wird nur der Impulsgeber 100 be schrieben. Die eingeklammert angegebenen Zahlen beziehen sich hinsichtlich Aufbau und Wirkungsweise sinngemäss jeweils auf den Impulsgeber 200.
• Die Welle 27 (28) treibt einen mit ihr starr verbundenen Kupplungsteil 101 einer elektromagnetisch betätigten Kupplung 102 an. Ein Kupplungsteil 103 der elektromagnetischen Kupplung 102 und eine mitihm starr verbundene Welle 104 laufen bei Erregung der elektromagnetischen Kupplung 102 ebenfalls mit der Tourenzahl n2. Von der Welle 104 wird ein weiteres Zahnradvorgelege 105 mit dem Untersetzungsverhältnis u2 angetrieben. Auf einer vom Zahnradvorgelege 105 abgehenden Welle 106, welche sich mit der Tourenzahl n3 dreht, ist eine Nockenscheibe 107 starr befestigt.
• Die Tourenzahl nl des Synchronmotors 60 der Antriebsvorrichtung 26, das Untersetzungsverhältnis u1 des Zahnradvorgeleges 61 und das Untersetzungsverhältnis u2 des weiteren Zahnradvorgeleges 105 sind so gewählt, dass die Welle 106 und damit die Nockenscheibe 107 in der gewünschten der Zeitmarken gerade eine Umdrehung macht.
• Der Umfang der Nockenscheibe 107 weist einen recken 108 auf, dessen radial verlaufende Flanke die Phasenlage r der Nockenscheibe definiert.
• Die in der Fig. 5 gezeichnete Stellung der Nockenscheibe 107 entspricht der Phasenlage Sp 0.
• Der Umfang der Nockenscheibe 107 wird von einer Kontaktfeder 109, welche unter Vorspannung gegen diese Nockenscheibe 107 steht, abgetastet. Die Kontaktfeder 109 trägt einen Kontakt 110. Eine weitere Kontaktfeder 111 tastet auch diesen Umfang der Nockenscheibe 107 ab.
• Das Ende der Kontaktfeder 111 berührt dabei diesen Umfang der Nockenscheibe 107 an einer um den kleinen Winkel oK gegenüber dem Berührungspunkt der Kontaktfeder 109 versetzten Steile. Die Kontaktfeder 111 trägt einen Kontakt 112. Eine weitere Kontaktfeder 113 mit dem Kontakt 114 stützt sich mit Vorspannung in Richtung zur Nockenscheibe 107 über eine stütze 115 auf die Kontaktfeder 109 ab.
• Die Schliesszeiten der Kontakte 110 und 112 bzw. 112 und 114 in Funktion der Phasenlage r der Nockenscheibe 107 und damit auch in Funktion der Zeit ergeben sich aus dem Diagramm Fig. 6.
• Die Arbeitsweise dieses Impulsgebers 100 ist nun wie folgt: Wir nehmen an, der Impulsgeber 100 sei bis zum Eintreffen eines ersten Synchronisationssignals 3' unwirksam gewesen. Seine elektromagnetische Kupplung 102 war daher nicht erregt. Die Welle 106 und die Nockenscheibe 107 standen daher bis dahin still. Trifft nun das erste Synchronisationssignal 3 ein, so führt demzufolge, wie früher beschrieben, die Startvorrichtung 16 (vergl. Fig. 2 und 3) beispielsweise an ihrer Klemme 17 kurzzeitig Plus spannung und diese Plusspannung gelangt über die Leitung 19 an die Klemme 21 des Impulsgebers 100. Die an Klemme 21 auftretende Plusspannung verursacht das Anziehen eines Halterelais 116 und dieses Halterelais 116 hält sich über seinen Haltekontakt 117 und einen geschlossenen Ruhekontakt 219 - welcher sich im Impulsgeber 200 befindet - zufolge Anschaltung an eine Plusspannung führende Klemme 223.
• Der Ruhekontakt 219 ist dem entsprechenden Halterelais 216 des Impulsgebers 200 zugeordnet, Wenn, wie beispielsweise angenommen, die Klemme 17 der Startvorrichtung 16 als elektrisches Signal kurzzeitig Plusspannung führt, so sind die Klemme 18 der Startvorrichtung 16, die Leitung 20 sowie das Halterelais 216 Im Impulsgeber 200 spannungslos.
• Der Ruhekontakt 219 auf dem Halterelais 216 ist demzufolge geschlossen.
• Plusspannung gelangt daher von der Klemme 223 über den geschlossenen Ruhekontakt 219 und Kontakt 117 an die Anschlussklemme 120 der Erregerwicklung der elektromagnetischen Kupplung 102.
• Zufolge der Erregung dieser Kupplung 102 wird die Drehbewegung der Welle 27 auf die Welle 104,das Zahnradvorgelege 105, die Welle 106 und die Nockenscheibe 107 übertragen. - Die Nockenscheibe 107 beginnt deshalb unmittelbar nach Eintreffen des Synchronisationssignals 3' zu laufen.
• Fig. 6 gibt Auskunft über die Schliesszeiten der Kontakte 110/112 bzw.
• 112/114 in Funktion der Phasenlage / der Nockenscheibe 107 d.h. dadurch auch in Funktion der Zeit.
• Während der Schliesszeit oC der Kontakte 112/114 gibt der Impulsgeber 100 (200) an seiner Ausgangsklemme 29 (30) bei jeder Umdrehung der Welle 106, d. h. nach je einer Zyklusdauer Z , einen Impuls (Plunspannung) mit der Impulslänge k ab. Während der restlichen Zeit r- ist der Kontakt 110/112 geschlossen, so dass die Erregerwicklung der Kupplung 102 auch über den Weg 123, 111, 112, 110, 109, 120 Plusspannung erhält.
• Die Impuisgabe durch den Impulsgeber 100 (200) setzt sich solange fort, bis ein weiteres Synchronlsationssignal 3' an Klemme 15 der Startvor richtung 16 (vergl. Fig. 3) eintrifft. Durch die Wirkung dieses neuen Synchronisationssignals 3' gibt die Startvorrichtung 16 kurzzeitig Plusspannung an ihre Klemme 18, welche Plus spannung über die Leitung 20 an die Klemme 22 des Impulsgebers 200 gelangt.
• In analoger Weise, wie früher für den Impulsgeber 100 beschrieben, startet dadurch der Impulsgeber 200. SeinHalierelaiht an und öffnet den Ruhekontakt 219. Auf den Impulsgeber 100 kann dies - je nach der momentanen Lage der Nockenscheibe 107 - zwei verschiedene Wirkungen haben: 1. Möglichkeit: Die Nockenscheibe 107 bzw. die radiale Flanke ihres Nockens 108 stand anläßlich des zweiten Steuersignals 3' im Phasenbereich ad, , Da sowohl der Kontakt 219 als auch der Kontakt 110/112 offen ist, erhält die Klemme 120 keine Plusspannung mehr. Die Erregung der Kupplung 102 hört auf, die Kupplung 102 löst daher die mechanische Verbindung zwischen der Welle 27 und der Welle 104 , d. h. die Nockenscheibe 107 bleibt im Phasenbereich α stehen.
• 2. Möglichkeit: Die Nockenscheibe 107 bzw. die radiale Flanke ihres Nockens 108 stand anlässlich des zweiten Steuersignals 3' im Phasenbereich 5, = #-α Der Kontakt 219 ist wegen dem angezogenen Relais 216 offen. Dagegen berühren sich die Kontakte 110/112. Die Plusspannung von Klemme 123 erreicht somit über den Weg 111, 112, 110, 109 die Klemme 120. Die Kupplung 102 ist also weiterhin erregt und die Nockenscheibe 107 dreht sich weiter. Sobald die Nockenscheibe 107 jedoch ihre Phasenlage ya 0 erreicht, fällt die Kontaktfeder 109 über die radiale Flanke des Nockens 108, wodurch sich der Kontakt 110 vom Kontakt 112 abhebt. Damit ist aber die Speisung der Erregerwicklung der Kupplung 102 sowohl über den offenen Kontakt 219 als auch durch den nunmehr offenen Kontakt 110/112 unterbrochen; die Kupplung 102 löst die Verbindung der Wellen 27 und 104, so dass die Nockenscheibe 107 in Phasenlage 0 stehen bleibt. Die kinetische Energie der rotierenden Teile 103, 104, 105. 106, 107 ist so klein gehalten, dass zufolge der wlrkenden Reibungskräfte nur ein praktisch zu vernachläsneigendes Weiterlaufen der Nockenscheibe 107 nach Lösung der Kupplung 102 auftritt.
• Die Nockenscheibe 107 des Impulsgebels 100 steht somit mindestens annähernd in Phasenlage 0 still und der Impulsgeber 100 ist deshalb bereit, anlässlich des dritten Synchronisationssignals 3' wieder aus der korrekten Phasenlage 0 zu starten.
• Zusammenfassend kann gesagt werden: Jeder der örtlich getrennten Zeitmarkengeber 4 und 5 enthält je zwei Impulsgeber 100 und 200 (vergl. Fig. 2).
• Jeder Zeitmarkengeber enthält Mittel, welche beim Eintreffen eines Synchronisationssignals 3' den zurzeit nicht wirksamen Impulsgeber phasenrichtig starten.
• Im Ausführungsbeispiel der Erfindung gemäss Fig. 2 werden die Impulse der Impulsgeber 100 und 200 von deren Ausgangsklemmen 29 und 30 einem Ausgangsteil 35 zugeführt.
• In Fig. 7 ist/ein Ausführungsbeispiel eines Ausgangsteiles 35 für einen Zeitmarkengeber gemäss Fig. 2 dargestellt. DieErn Ausgangsteil 35 sind Mittel zur Realisierung der Ablösung der beiden Impulsgeber 100 und 200 in bezug auf Abgabe der Zeitmarken nach aussen. zugeordnet.
• Im Impulsgeber 100 bzw. 200 18 ein Kontakt 118 bzw. dem Halterelais llG bzw. 21G ugecerdnet. Diese Kontakte 118 bzw. 218 dienen dazu, abwechslungsweise den Impulsgeber 100 bzw. 200 an ein im Ausgangsteil 35 enthaltenes Ze itmarkengeberrelais anzuschalten.
• Ist der Impulsgeber 100 in Betrieb, so gelangen seine Impulse von seiner Ausgangsklemme 29 über die Leitung 31 an die Klemme 33 und von da zu einem Zeitmarkengeberrelais 73. Dieses Zeitmarkengebe rrelai s 73 besitzt einen Umschaltkontakt 74, welcher anlässlich jeden Impulses vom Impulsgeber 100 kurzzeitig seine Stellung wechselt und damit über seine Ausgangs.
• klemme 36 an die Leitung 37 Zeitmarken abgibt. Jeder anlässlich der Phasenlage 5P:a während des \\'in;elbereiches oC auftretende Impuls löst eine Zeitmarke aus.
• Ist dagegen der Impulsgeber 200 in Betrieb, so gelangen dessen Impulse von seiner Ausgansklemme 30 über eine Leitung 32 an eine Klemme 34 des Ausgangsteiles 35 und von da zum Zeitmarkengeberrelais 73. Die Zeitmarkengabe erfolgt, wie zuvor beschrieben, durch den Umschaltkontakt 74 des Zeitmarkengeberrelais 73.
• Im Ausführungsbeispiel der Erfindung nach Fig. 5 ist es möglich, dass im Zeitpunkt des Eintreffens eines bestimmten Synchronisationssignals 3' die Phasenlage des zu dieser Zeit noch wirksamen Impulsgebers im Bereich r-OG liegt.
• Anlässlich des durch das Synchronisationssignal 3' veranlassten Wechsels der Impuisgabe von einem Impulsgeber zum anderen Impuls geber würde bei unkorrekter Phasenlage des bis dahin arbeitenden Impulsgebers zur Korrektur derselben gemäss den bisher beschriebenen Einrichtungen ein einmaliger Uebergangszyklus mit von r abweichender Zyklus dauer entstehen, durch welche abweichende Zyklus dauer der bisherige Phasenfehler sofort aus korrigiert würde.
• In bestimmten Anwendungsfällen der Erfindung sind aber solche abweichende Uebergangszyklusdaue rn, zumal wenn die Abweichung gross ist, unzulässig, d. h. die Korrektur der bisher falschen Phasenlage darf nicht brüsk durch eine einmalige abnormale Zyklusdauer realisiert werden.
• Beispielsweise kann dies der Fall sein, wenn nach dem erfindungsgemässen Verfahren eine Anzahl von Zeitmarkengebern in Steuergeräten von Lichtsignalanlagen koordiniert werden. Lichtsignalanlagen dürfen bekanntlich aus verkehrstechnischen Gründen nie eine wesentlich zu kurze Grünzeit aufweisen. Es müssen deshalb den lmpulsgebern 100 und 200 weitere Mittel zugeordnet werden, welche einerseits die abweichende Phasenlage des bis zum Eintreffen des Synchronisationsslgnals noch wirksamen Impulsgebers feststellen und andererseits je nach Grösse und Vorzeichen der Abweichung verschiedene nachfolgend beschriebene Massnahmen zur Korrektur der Phasenlage einleiten.
• Eine dieser Maßnahmen besteht darin, Lichtsignalanlagen, die einem Zeitmarkengeber mit falscher Phasenlage zugeordnet sind, vorübergehend auf Blinkbetrieb umzuschalten, Während dieser vorübergehenden Zeitspanne des Blinkbetriebes machen sich dann weder unzulässig abweichende Uebergangesyklen, noch falsche Phasenligen der Zeitmarken im Signalablauf störend bemerkbar.
• Während eines Netzunterbruches bleiben die Zeitmarkengeber stehen. Beim Wiedereintritt der Netzwechselspannung müssen die Zeitmarkengeber wieder zu laufen beginnen, damit sie anläßlich des nächsten eintreffenden Synchronisationssignals 3' wieder koordinlert, also gleichphasig synchronisiert werden können. Vom Wiedereintritt der Netzwechrelopinnung bis zum Eintreffen des ersten Synchronisationssignals 3' darnach stimmt die Phasenlage vorübergehend auggefallener Zeitmarkengeber höchstwahrscheinlich nicht mehr; ihre Zeitmarken passen daher auch nicht mehr in den Ablauf der "Grünen Welle". - Es ist daher beispielsweise vorteilhaft, die zu den von einem partiellen Netzunterbruch getroffenen Zeitmarken.
• gebern gehörenden Lichtsignalanlagen, vorübergehend, d. h. bis zur Wieder aufnahme des koordinierten, d h. phasenrichtigen Betriebes nach Ein.
• treffen eines Synchronißationssignals auf Blinkbetrieb zu schalten.
• den und Innig. 8 ist nun ein Schaltbild eines weiteren Ausführungsbeispieles der Erfindung dargestellt, welches gegenüber dem einfachen Beispiel der Fig. 2 und 5 noch zusätzliche Mittel zur Lösung der vorgenannten und einer dritten Aufgabe aufweist: a) für die vorübergehende Umschaltung der zugehörigen Lichtsignalanlage auf Blinkbetrieb, wenn anlässlich des Wechsels von einem Impulsgeber auf den anderen ein einmaliger Uebergangszyklus mit unzulässig ab weichender Uebergangs zyklus dauer auf#reten würde, b) für die Umschaltung der zugehörigen Lichtsignalanlage auf Blinkbetrieb bei Wiedereintritt der Netzspannung nach einen Netzunterbruch bis zur erneuten Synchronisierung der Impulsgeber durch das erste auf den Wiedereintritt der Netzspannung folgende Synchronisationssignal 3'.
• c) muss bei einer "Grünen Welle" die ihr zugrunde liegende Geschwindigkeit geändert werden, so heisst dies, dass die Zyklusdauer dieser Zeitmarkengeber geändert werden muss, mit anderen Worten: es muss auf ein anderes Programm umgeschaltet werden Dies kann, wie bereits früher erwähnt, beispielsweise durch andere Zahnradvorgelege 61, 62 und oder 105 und 205 mit anderem Untersetzungsverhältni. in der Antriebsvorrichtung erfolgen. Der Umstellungsbefehl auf ein anderes Untersetzungsverhältnis kann dabei als weitere Koordinationsinformation mit den Mitteln der Rundsteuertechnik über das gemeinsame Starkstromnetz an alle zur betreffenden "Grünen Welle" gehörenden Zeitmarkengebern simultan gegeben werden, Damit anlässlich eine solchen Programm.
• wechsels keine unzulässigen Uebergangszyklen auftreten; sind vorteilhafterweise Massnahmen zu treffen, welche sichergtellen, dass der Umstellungsbefehl im Zeitpunkt der Phasenlage # = 0 der Impulse, bzw. der Zeitmarken ausgeführt wird.
• Um die Zeitmarkengeber 4, 5 auf ein Programm I mit einer Zyklusdauer 2^/ oder auf ein Programm II mit einer Zyklusdauer #" einstellen zu können, enthält die Antriebsvorrichtung 26' zwei Zahnradvorgelege 61' und 61" mit unterschiedlichen Untersetzungsverhältnissen U1' und U1". - Ein Synchronmotor 60 treibt demzufolge die Wellen 27' bzw. 27" mit unterschied.
• locher Umdrehungszahl n2' bzw. n2'' an.
• Jeder der Impulsgeber 100' bzw. 200' enthält auch je zwei elektromagne tisch betätigbare Kupplungen, nämlich der Impulageber 100' die beiden Kupplungen 102' und 102" und der Impulsgeber 200' die beiden Kupplung gen 202' und 202. Jeder Impulsgeber 100' bzw. 200' enthält ferner je ein weiteres Zahnradvorgelege 105 bzw. 205, welches die Wellen 106 bzw. 206 antreibt. In analoger Weise, wie dies früher für den Impulsgeber 100 anhand von Fig. 5 beschrieben worden ist, werden nun bei diesem Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 8,9 die Impulsgeber 100' und 200' abwechselnd in Betrieb gesetzt, und zwar im Programm I vermittelst des Kupplungspaares 102' und 202' und im Programm II vermittelst des Kupplungspaares 102" und 202". Die Impulsgeber 100' bzw. 200' werden durch die vorgenannten Kupplungen jeweils mit der Antriebsvorrichtung 26' gekuppelt.
• Da zufolge der unterschiedlichen Untersetzungsverhältnisse U1' und U1,,in der Antriebsvorrichtung 26' die Wellen 271 und 27" unterschiedlich schnell laufen, drehen sich die Wellen 106 und 206 und die auf ihnen befeetigten Nockenscheiben 107 bzw. 207 verschieden schnell, je nachdem, ob eine der Kupplungen des Kupplungspaares 102', 202' oder eine des Kupplungspaares 102 ", 202 " erregt Ist.
• In analoger Weise zu Fig. 5 sind die Klemmen der Erregerwicklungen der elektromagnetischen Kupplungen mit 120', 220' bzw. 120" und 220" bezeichnet. Die Zuführung der Erregerspannung an die Kupplungen 102' bzw.
• 102"oder an die Kupplungen 20S' bzw. 202" geschieht in analoger Weise wie bei Fig. 5 erwähnt.
• Soll der Impulsgeber 100' arbeiten, eo wird Plusspannung an die Klemmen 120' und 120" geführt; soll hingegen der Impulsgeber 200' arbeiten, so wird die Plusspannung an die Klemmen 220' und 220" geführt.
• Welche der Kupplungen effektiv erregt wird, hängt von der Stellung eines Umschaltkontaktes 91 eines Programm relais 90 ab, welches seinerseits durch einen Kontakt 94 des Koordinationsempfängers 7 gesteuert wird und so den Befehl gibt, mit welchem Programm der Zeitmarkengeber arbeiten soll Für das Programm I, d. h. die Zyklus dauer #'ist beispielsweise das Programmrelais 90 unerregt. Sein Umschaltkontakt 91 führt daher die Masseverbindung (und dadurch den Minuspol der nicht gezeichneten Strom versorgung6einrlchtung)Uber den Kontakt 92 an die Klemmen 121' und 221' der Kupplungen 102' und 202'. Im Programm I mit der Zyklusdauer arbeiten somit die Impulsgeber 100' und 200' indem sie, analog wie bei Fig. 5 erlãutert, abwechelungiweise über die Kupplungen 102' und 202' angetrieben werden.
• Trifft als weitere Koordinationsinformation beim Koordinationsempfänger 7 ein Befehl ein, den Zeitmarkengeber 4 nach Programm II, d. h. mit der Zyklusdauer #" laufen zu lassen, so geschieht folgendes: Der Kontakt 94 wird im Koordinationsempfänger 7 aufgrund des über die Rundsteueranlage eintreffenden Befehles zum umschalten auf Programm II geschlossen. Da.
• durch wird über einen in Serie liegenden Relaiskontakt 75 (welcher vom Zeitmarkengeberrelais 73, vergl. Fig. 7, betätigt wird), anlässlich der nächsten Zeitmarke Plus spannung auf die Wicklung des Programmrelais 90 geführt, wodurch das Relais 90 anzieht. Das Relais 90 ist in bekannter Weise mit einer Diode 97 beschaltet, welche eine Abfallverzögerung bewirkt.
• Das Relais 90 hält sich über seinen weiteren Kontakt 96 und den in Serie liegenden Relaiskontakt 75 an der Plus spannung in erregtem Zustand. Zu.
• folge der Erregung des Programmrelais 90 schaltet der Umschaltkontakt 91 auf Kontakt 93 um, wodurch nur noch das zu Programm II, d. h. zu gehörende Kupplungspaar 102", 202" arbeiten kann.
• Bei Oeffnung des Kontaktes 94 - welche Oeffnung beim Eintreffen des Rundsteuerbefehles auf Wiedereinschalten des Programmes I erfolgt -fällt das Relais anlässlich der nächsten Zeitmarke wieder ab, womit wieder das Programm I eingestellt wird. Es wird nochmals darauf hingewiesen, dass durch die Serieschaltung der Kontakte 94 und 75 gewährleistet wird, dass die Umschaltung der Getriebe 611, 61" immer genau zum Zeitpunkt einer Zeitmarke erfolgt, trotzdem der Befehl zum Programmwechsel über die Rundeteueranlage zu einem beliebigen Zeitpunkt eintreffen kann. Ohne diese Massnahme würden bei Programmumschaltungen einmalige aber trotz.
• dem unzulässige Abweichungen der Zyklusdauern unvermeidllch,-Die in die Zuleitungen zu den Klemmen 120', 120"> 220' und 220t' geschalteten Dioden 98', 98"; 99', 99" verhindern eine teilweise Erregung der nicht benützten Kupplungen.
• Die Impulsgabe durch die abwechslungsweise in Betrieb stehenden Impuls.
• geber 100' und 200', wobei der Wechsel jeweils bei Eintreffen eines Synchronisationsslgnals 3' erfolgt, geschieht in analoger Weise wie dies früher anhand von Fig. 5 beschrieben worden ist.
• Den Impulsgebern 100' und 200' sind weitere, auf den Wellen 106 bzw. 206 sitzende, Nockenscheiben 130, 140 bzw. 230, 240 zugeordnet, In den Fig. 8, sind diese Nockenscheiben, der besseren Uebersichtlichkeit ihrer zeitlichen Wirkung wegen, in Abwicklung (linear) dargestellt. Pfeile geben die Bewegungsrichtung der Nockenscheiben an. Der Abstand von einer Nocke zur nächsten entspricht 3600 = # . Die Nockenscheiben 130 und 140 bzw.
• 230 und 240 sind gegeneinander in Drehrichtung versetzt angeordnet. Die Nockenscheiben 130, 140, 230, 240 betätigen Kontakte 131,^141, 231, 241.
• Arbeitet momentan der Impulsgeber 100' so werden seine Impulse von seiner Ausgangsklemme 29 nicht mehr, wie in Fig. 5 gezeichnet, direkt dem Zeitmarkengeberrelais 73 zugeführt, sondern zuerst noch über eine Leitung 271 über die Kontakte 231 und 241 und eine Leitung 242 zum Zeit.
• markengeberrelais 73 geleitet.
• In entsprechender Weise werden bei arbeitendem Impulsgeber 200' dessen Impulse von der Ausgangsklemme 30 über eine Leitung 171, über die Kontakte 131 und 141 und eine Leitung 142 an das Zeitmarkengeberrelais 73 geleitet.
• Durch diese Massnahme wird im Zeitpunkt der Ablösung der Impulsgeber zunächst festgestellt, ob der im Moment der Ablösung vorhandene Phasen.
• fehler der Impulse innerhalb oder ausserhalb von voreingestellten positiven oder negativen Fehlerbereichen liegt, worauf solche Fehler, welche innerhalb eines der genannten Fehlerbereiche liegen, sofort durch eine einmalige Verkürzung oder Verlängerung einer Zykluedauer auskorrigiert werden.
• Die Voreinstellung der zur sofortigen Korrektur zugelassenen Phasenfehler erfolgt dabei durch ein/gegeneinander und gegenüber der Nockenscheibe 107 bzw. 207 und zwar wie folgt: In Fig. 8 bezeichnet ß den Winkelbereich, um den bei der gezeichneten Stellung der Nockenscheiben 130, 140 die Zyklusdauer höchstens verlängert werden kann.
• # -ß = ( 360° -ß ) ist der Winkelbereich, um den die Zyklusdauer bei der gezeichneten Stellung der Nockenscheiben höchstens verkürzt werden kann. Je ein weiteres Nockenscheibenpaar 150, 160 bzw. 250, 260 ist zusätzlich auf den Wellen 106 bzw. 206 befestigt.
• Die gegenseitige Stellung der Nockenscheibenpaare 130, 140 und 150, 160 bzw. 230, 240 und 250, 260 untereinander, als auch gegenüber der Stellung der Nockenscheiben 107 bzw. 207 ist einstellbar.
• Durch die Nockenscheiben 150, 160; 250, 260 werden die Kontakte 151, 161; 251, 261 betätigt.
• Ueber die Leitung 171 werden bei arbeitendem Impulsgeber 200' dessen Impulse auch zum Kontakt 151 geleitet. Entsprechend werden über die Leitung 271 bei arbeitendem Impulsgeber 100' dessen Impulse an den Kontakt 251 geleitet.
• Durch die Stellung der Nockenscheiben 150. 160: 250. 260 wird im Zeit- punkt der Ablesung der Impulsgeber durch die/herrschende Phasenlage des bis dahin wirksamen Impulsgebers bestimmt, ob die Kontakte 151, 1ß1 bzw. 251, 261 geschlossen oder offen sind.
• Sind diese Kontakte 151, 161 bzw. 251, 261 offen, so wird je nach der relativen Stellung der Nockenscheiben 190, 140, bzw. 230, 240 ein verkürzter oder ein verlängerter ( r oder r£ einmaliger Ueber gangszyklus gebildet, wie dies früher erwähnt wurde, Sind diese Kontakte 151, 161 bzw. 251, 261 jedoch geschlossen, so werden, unabhängig von der Stellung der Nockenscheiben 130, 140 bzw. 230, 240, über die Leitungen 162 bzw. 282 Impulse an eine Eingangsklemme 301 einer Einrichtung 300 zur Umschaltung zugehöriger Lichtsignalanlagen auf Blinkbetrieb zugeführt.
• In dieser Einrichtung 300 wird durch einen'Impuls ein Relais 302 erregt.
• Ueber einen Haltekontakt 303 und einem Ruhekontakt 351 hält sich das Relais 302. Ein dem Relais 302 zugeordneter weiterer Kontakt 304 schliesst ein Relais 360 an die Plusspannung an, wobei sich dieses Relais 360 mit seinem Haltekontakt 361 und einem Ruhekontakt des Zeitmarkengeber.
• relais 73 hält.
• Ein dem Relais 360 zugeordneter Umschaltkontakt 362 schaltet das an eine Ausgangsklemme 309 der Einrichtung 300 angeschlossene Steuergerät StG einer zugehörigen Lichtsignalanlage auf Blinkbetrieb um.
• Eine aus den Relais 310, 320, 330, 340 bestehende Impulszählkette zählt in bekannter Weise Impulse, welche ihr von einem dem Zeitmarkengeber.
• relais 73 zugeordneten Umschaltkontakt 76 zugeführt werden. Nach Beendigung des Zählvorganges, d. h. mit der Erregung des Relais 340 schaltet ein Umschaltkontakt 341 ein Abschaltrelais, 350 an Plus spannung.
• Dadurch öffnet dieses Abschaltrelais 350 seinen Ruhekontakt 351, wodurch das Relais 302 stromlos wird und seinen Kontakt 304 öffnet.
• Anlässlich der darnach eintreffenden Zeitmarke öffnet sich der dem Zeitmarköngeberrelais 73 zugeordnete Kontakt 77 , wodurch nun auch das Relais 360 stromlos wird. Der Umschaltkontakt 362 fällt dadurch wieder in seine Ruhelage und schaltet das Steuergerät StG und die zuge- hörige Lichtsignalanlage auf koordinierten Betrlebick. In Fig. 8 bezeichnet 6 den Winkelbereich, innerhalb welchem "blinken" veranlasst wird, während bC den Winkelbereich bezeichnet, innerhalb welchem kein "bllnken", sondern Je nach Stellung der Nockenscheiben 130, 140 bzw. 290, 240 ein verkürzter oder verlängerter Uebergangszyklus auftritt. Im Ausführungsbeispiel der Erfindung, welches in Fig. 8 dargestellt ist, sind auch weitere Schaltmittel enthalten, welche dafür sorgen, dass nach einem Netzunterbruch der Zeitmarkengeber bei Wiedereintritt der Netze Spannung mit Blinkbetrieb beginnt. Zu diesem Zweck wird die nach einem Netzunterbruch wieder auftretende Plusspannung einer Klemme 80 zugeführt. Diese wiederkehrende Plusspannung verursacht einen Lade.
• stromstoss zu einem Kondensator 81, wodurch ein Relais 82 anzieht und sich über seinen Haltekontakt 83 an der an Klemme 86 der Startvorrichtung 16 liegenden Plusspannung halt. Gleichzeitig schliesstder Kontakt 84 des Relais 82 und führt dadurch Plusspannung an das Relais 360, wodurch in bereits beschriebener Weise durch den Umschaltkontakt 362 die zugehörige Lichtsignalanalge auf Blinkbetrieb geschaltet wird.
• Erst anläßlich des nächsten Synchronisationssignals 3' unterbricht der Kontakt 52 vorübergehend die Verbindung zur Klemme 86, wodurch das Relais 82 abfällt. Dadurch öffnet sich auch der Kontakt 84 und anlässlich der nächsten darnach eintreffenden Zeitmarke öffnet auch der Kontak 77, eo dass das Relais 360 stromlos wird und die Lichtsignalanlage wieder den Betrieb "grün-gelb-rot" aufnimmt.
• Die soeben beschriebene Vorrichtung lässt also eine Lichtsignalanlage nach einem Netzunterbruch und nach erfolgter Behebung dieses Netzunterbruches solange im Blinkbetrieb bis nach dem Eintreffen des nächsten Synchronisationsimpulses 3' gewährleistet ist, das der "grün-gelb-rot"-Betrieb koordiniert, d. h. phasenrichtig abläuft.
• In Fig. 10 sind noch für vier Situationen die Arbeitsweise bzw. die Kontakt.
• stellungen und Impulsfolgen der Einrichtung gemäss Fig. 8/in Diagrammen dargestellt.
• Es bedeuten: ts t Zeitpunkt des Eintreffens des Synchronisationssignals 3' tr = Zeitpunkt, zu welchem der abgelöste Impulsgeber zur Ruhe kommt.
• Im Diagramm a ist die Arbeitsweise für Programm I mit der Zyklusdauer # dargestellt, für den Fall, dass anlässlich der Ablösung kein Phasenfehler besteht.
• Im Diagramm b ist der Fall eines Phasenfehlers dargestellt, welcher durch einen verkürzten #k'-Uebergangszyklus auskorrigiert wird.
• Im Diagramm c ist ein Fall dargestellt, in welchem der Phasenfehler so groso iit, dass die Kontakte 251/261 geschlossen werden und die Lichtslgnalanlage vorübergehend auf Blinken geschaltet wird.
• Theoretisch könnte auch in diesem Falle die richtige Phasenlage durch eine einmalige stark verkürzte Uebergangszyklusdauer ?S oder durch eine einmalige stark verlängerte Uebergangszyklusdauer #LL' wieder hergestellt werden. Es wird aber angenommen, dass im praktischen Anwendungsfall so grosse Abweichun Uebergangszyklusdauern von der normalen Zyklusdauer #' nicht zulässig sind.
• Im Diagramm d wird der Phasenfehler durch einen verlängerten r Uebergangszyklus auskorrigiert.
• In Fig. 11 ist das Blockschaltbild eines weiteren Ausführungsbeisptels der Erfindung gezeigt. Die Stromversorgungseinrichtung ist als bekannt vorausgesetzt und nicht gezeichnet. In diesem Ausführungsbeispiel rind die Startvorrichtung 16, die Antriebsvorrichtung XB, die Impulsgeber 100 und 200 und die Mittel zur Ablösung der Impulsgeber 100 und 200 in bezug auf die Abgabe von Zeitmarken nach aussen elektronische Vor.
• richtungen.
• Für die Startvorrichtung 16 eignet sich besonders gut eine bistabile Schaltung, wie sie als Flipflop bekannt ist. Eine solche Schaltung wandert ihren Schaltzustand jedesmal, wenn an ihre Eingangsklemme 15 ein Impuls gegeben wird. An ihren Ausgangsklemmen 17 bzw. 18 erscheint dann, wie bekannt, abwechslungsweise Spannung beispielsweise 0 und Plusspannung.
• Führt man wie dies in diesem weiteren Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 11 angegeben Ist und wie früher beschrieben, das Synchronisationssignal 3' von der Eingangsklemme 8 des Zeitmarkengebers zur Eingangsklemme 15 der Startvorrichtung 16, so findet der Spannungswechsel von den Klem.
• men 17 und 18 anlässlich jeden Synchronieationssignales statt. Die Start.
• vorrichtung 16 gibt über Leitungen von ihren Ausgangsklemmen 17 bzw. 18 zu den Eingangsklemmen 21 bzw. 22 der Impulsgeber 100 bzw. 200 diese Spannung ab und versorgt damit abwechselnd den einen oder den anderen Impulsgeber mit Speisespannung.
• Als Antriebsvorrichtung 26 wirkt in diesem Ausführungsbeispiel der Erfindung ebenfalls eine elektronische Vorrichtung, deren Aufbau und Wirkungsweise nachfolgend erläutert wird. An keine Eingangsklemme 425 dieser Antriebsvorrlchtung wird eine Wechselspannung oder eine Impuls.
• folge gelegt. Für Zeitmarken, deren Zyklüszeiten gross sind gegenüber der Periodendauer der an Klemme 425 liegenden Bezugsfrequenz ist es besonders vortellhaft, diese Bezugsfrequenz in einem Frequenzteiler 411 zu untersetzen.
• Von der Ausgangsklemme des Frequenzteilers 411 werden seine Ausgangsimpulse den beiden UND-Toren 401 und 402 zugeleitet. Diese UND. 1 Tore bekannter Bauart und Wirkungsweise sind jeder Eingangsklemme 27' bzw. 28' der Impulsgeber 100 bzw. 200 (vergl. Fig. 11) zugeordnet. In analoger Weise zu den abwechslungsweise erregten Kupplungen 102 bzw.
• 202 des Ausführungsbeispieles, welches in Fig. 5 dargestellt wurde erfüllen diese beiden UND.Tore 401 und 402 die Aufgabe, die beiden Im.
• pulsgeber 100 bzw. 200 abwechglungsweise mit der Antriebsvorrichtung zu kuppelßindem sie abwechslungsweise geöffnet bzw. geschlossen werden.
• Diese abwechslungsweise Oeffnung der UND-Tore 401 bzw. 402 erfolgt durch Zuführung der an den Klemmen 21 bzw. 22 abwechslungsweise erscheinenden Plusausgangsspannung von den Klemmen 17 bzw. 18 der Startvorrichtung 16.
• Als Impulsgeber 100 bzw. 200 wirken in diesem in Fig. 11 dargestellten weiteren Ausführungsbeispiel der eriindungsgemtlssen Vorrichtung elektronische Frequenzteiler bekannter Bauart und Wirkungsweise. Solche Frequenzteiler geben beispielsweise nur auf jeden n. ihnen an der Eingangsklemme 27 bzw. 28' zugeführten Impuls einen Ausgangsimpuls an ihren Ausgangsklemmen 29 bzw. 30 ab.
• Die Arbeitsweise dieser Frequenzteiler beruht in bekannter Weise auf einem Zählvorgang, welcher mit dem ersten Impuls an ihrem Eingang beginnt und mit dem n. Eingangsimpuls bei gleichzeitiger Abgabe eines Ausgangsimpulses beendet wird. Der Zählvor,gang beginnt darnach wieder von neuem. In bekannter Weise besitzen solche Frequenzteiler eine Rückstellschaltung, mit welcher es möglich ist, durch Anlegen einer Spannung an eine Pltickstellklemme, den Frequenzteiler in seine Anfangs.
• stellung zurückzustellen (reset). Diese Rückstellklemme ist im vorliegenden Beispiel mit 405 bzw. 406 bezeichnet. Durch Leitungen 419 bzw. 420 wird der jeweils abgelöste Impulsgeber durch Anlegen der an der Klemme 18 bzw. 17. erscheinenden Spannung in seine Anfangsstellung zurückgestellt.
• In diesem Ausführungsbeispiel der Erfindung sEddie Mittel zur Ablösung der Impuisgeber in bezug auf die Abgabe von Zeitmarken nach aussen ebenfalls elektronischer Art. Wie in Fig. 11 gezeigt ist, werden die abwechslungsweise an den Ausgangsklemmen 29 bzw. 30 der Impulsgeber 100 bzw. 200 erscheinenden Ausgangsimpulse über je ein UND-Tor 407 bzw, 408, einem ODER-Tor 409 zugeleitet. Die UND-Tore 407 bzw. 408 werden dabei durch Zuführung der Ausgangsspannung der Startvorrichtung von deren Ausgangsklemmen 17 bzw. 18 über die Leitungen 421 baw.
• 422 immer nur für den jeweils arbeitenden Impulsgeber geöffnet.
• Die Zeitmarkengabe erfolgt auch in diesem Beispiel genes Fig. 11 durch Zuführung der aus den Impulsgebern 100 bzw. 200 stammenden Impulse an ein Impulsgeberrelais 73, welches die Zeitmarken mit seinem Umschaltkontakt 74 bildet, wie dies bereits früher beschrieben wurde. Selbstverständlich wäre es möglich, auch die Zeitmarken durch eine rein elektronische Vorrichtung zu bilden, doch ist es besondere vorteilhaft, im Hinblick auf die galvanische Trennung zwischen dem Zeitmarkengeber 4 und einem mit ihm in Verbindung stehenden Steuergerät einer Verkehrslichtsignalanalge am Ausgang des Zeitmarkengebers ein Relais zu verwenden.

Claims (24)

Patent=a==n=sprüche

1. Verfahren zur Koordination von mindestens zwei vorzugsweise in Lichtsignalanlagen verwendeten Zeitmarkengebern mit Hilfe von Synchronisationssignalen (3'), die vorzugsweise durch Verfahren und Mittel der Rundsteuertechnik über ein gemeinsames Starkstromnetz (2) gleichzeitig an alle zu koordinierenden Zeitmarkengeber geleitet werden, dadurch g e k e II n z e i c h n e t , daß jeder zu koordinierende Zeitmarkengeber (4,5) mit zwei Impulsgebern (100,200) ausgerüstet wird, von welchen beiden Impulsgebern (100,200) jedoch abwechslungsweise immer nur einer nach außen durch Abgabe von Zeitmarken wirksam ist, wobei jedesmal beim Eintreffen eines Synchronisationssignals (3') der zur Zeit nicht wirksame Impulsgeber phasenrichtig neu gestartet wird, worauf er den bisher nach außen wirksamen Impulsgeber ablöst, so daß durch jedes eintreffende Synchronisationssignal (3') in allen zu koordinierenden Zeitmarkengebern auf alle Fälle wieder gleiche Phasenlage bewirkt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c hn e t , daß in den Impulsgebern (100,200) die Impulsgabe durch elektromechanisch gesteuerte Schaltvorrichtungen (109,110,111,112,113,114,115) erfolgt.

3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t , daß die elektromechanisch gesteuerten Schaltvorrichtungen (109,110,111,112,113,114,115) in allen zu koordinierenden Zeitmarkengebern (4,5) von aus dem gleichen Starkstromnetz (2) gespeisten Synchronmotoren (60) angetrieben werden.

4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die elektromechanisch gesteurten Schaltvorrichtungen (109ei110, 111,112,113,114,115) in allen zu koordinierenden Zeitmarkengebern (4,5) von Synchronmotoren (60) angetrieben werden, welche ihrerseits von einer lokalen Stromquelle mit präziser,von der Netzfrequenz unabhängiger Frequenz gespeist werden.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß in den Impulsgebern (100,200) die Impulsgabe durch elektronische Vorrichtungen, vorzugsweise elektronische Frequenzteiler , erfolgt.

6. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 5, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Zeitmarken durch Impulse elektronischer Vorrichtungen (411) gesteuert werden, wobei die Repetitionsfrequenz der Impulse aus diesen elektronischen Vorrichtungen (411) auf der Frequenz des Starkstromnetzes (2) basiert.

7. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 5, dadurch g ek e n n z e i c h n e t , daß die Zeitmarkengabe durch Impulse gesteuert wird, deren Repetitionsfrequenz auf einer lokal erzeugten präzisen Frequenz basiert, welche präzise Frequenz aber zur der Frequenz des Stark stromnetzes unabhängig ist.

8. Verfahren nach den Ansprüchen 1, 2 und 3 oder 4, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die elektromechanisch gesteuerten Schaltvorrichtungen (109,110,111,112,113,114v115) vom Synchronmotor (60) über Zahnradvorgelege (61,62,105) mit stufenweise veränderbarem Ubersetzungsverhältnis angetrieben werden, wobei jedem Ubersetzungsverhältnis eine bestimmte Zyklusdauer (t) entspricht und wobei dIe Inbetriebsetzung der jeweils gewünschten Zyklusdauer (?) in allen zu koordinierenden Zeitmarkengebern (4,5) ferngesteuert über das gemeinsame Starkstromnetz (2) simultan durch Inbetriebsetzung des entsprechenden Uberßetzungsverhältnissas vorzugsweise im Zeitpunkt der Phasenlage - 0 des dann laufenden Impulsgebers (100,200), erfolgt.

9. Verfahren nach den Ansprüchen 1,5 und 6 oder 7, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Zyklusdauer (t) durch Veränderung des Frequenzteilverhältnisses und/oder der lokal erneuten präzisen Frequenz in allen zu koordinierenden Zeitmarkengebern (4,5) ferngesteuert, vorzugsweise über das gemeinsame Starkstromnetz (2) simultan - vorzugsweise im Zeitpunkt der Phasenlage + - 0 des dann laufenden Impulsgeber (100,200) - auf den gewünschten Wert eingestellt werden kann.

10. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t daß anlässlich jeder Ablösung der Impulsgeber (100, 200) zunächst festgestellt wird, ob der im Moment der Ablösung vorhandene Phasenfehler der Impulse innerhalb oder außerhalb von voreingestellten positiven oder negativen Fehlerbereichen liegt, worauf solche Fehler, welche innerhalb eines der genannten Fehlerbereiche liegen, sofort durch eine einmalige Verkürzung oder Verlängerung einer Zyklusdauer auskorrigert werden; während bei Fehlern, die außerhalb der genannten Bereiche liegen, die zugeordneten Lichtsignalanlagen vorübergehend auf Blinkbetrieb geschaltet werden.

11. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 10, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Zeitspanne, während welcher dem Zeitmarkengeber zugeordnete Lichtsignalanigen auf Blinkbetrieb geschaltet werden, gleich der Ubergangszyklusdauer plus einem ganzen Vielfachen der Zyklusdauer gewählt wird.

12. Verfahren nach Anspruch 1,oder einem der Ansprüche 2,3, 4,8,10 oder 11, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß die abwechslungsweise Inbetriebsetzung und Ablösung der Impulsgeber (100,200) durch abwechslungsweise erregte elektromagnetische Kupplungen erfolgt.

13. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 11 mit mindestens zwei Zeitmarkengebern (4,5), die durch Synchronisationssignale (3') koordiniert werden sollen, g e -k e n n z e i c h n e t durch zwei Impulsgeber (100,200) pro Zeitmarkengeber, wobei von den genannten zwei Impulsgebern abwechslungsweise nur einer arbeitet und Zeitmarken nach außen abgibt; durch Mittel (102, 108,109,110,112), welche beim Eintreffen eines Synchronisationssignals (3') den zur Zeit nicht arbeitenden Impulsgeber phasenrichtig starten, durch Mittel (116, 118,216,218), welche die Ablösung der beiden Impulsgeber in Bezug auf Abgabe der Zeitmarken nach außen realisieren und durch Mittel (10?,116,216,219,108,109, 110,111,112), welche den bisherig wirksamen Impulsgeber stillsetzen.

14. Einrichtung nach Anspruch 13, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß sie elektromechanisch gesteuerte Schaltvorrichtungen (109,110,111,112,113,114,115) enthält.

15. Einrichtung nach den Ansprüchen 13 und 14, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß sie mit dem gegemeinsamen Starkstromnetz (2) verbundene Synchronmotoren (60) enthält, welche Synchronmotoren zum Antrieb der elektromechanischen Schaltvorrichtungen (109,11Q,111, 1Q,113,114,115) dienen.

16. Einrichtung nach den Ansprüchen 13 und 15, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Sgnchronmotoren (60) mit einer lokalen Stromquelle mit präziser - von der Netzfrequenz unabhängigen - Frequenz verbunden sind.

17. Einrichtung nach Anspruch 13, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß die Impulsgeber (100,200) elektronische Vorrichtungen, vorzugsweise elektronische Frequenzteiler enthalten.

18. Einrichtung nach den Ansprüchen 13 und 17, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß den, elektronische Vorrichtungen, vorzugsweise elektronische Frequenz teiler enthaltenden Impulsgebern (100,200) weitere elektronische Vorrichtungen (411) zugeordnet sind, welche weiteren elektronischen Vorrichtungen (411) in Verbindung mit dem gemeinsamen Starkstromnetz stehen.

19. Einrichtung nach den Ansprüchen 13 und 17, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t , daß den, elektronische Vorrichtungen, vorzugsweise elektronische Frequenzteiler enthaltenden Impulsgebern (100,200) weitere elektronische Vorrichtungen (411) zugeordnet sind, welche weiteren elektronischen Vorrichtungen (411) in Verbindung mit einer lokalen Stromquelle mit präziser - von der Netzfrequenz unabhängiger -Frequenz stiel.

20. Einrichtung nach den Ansprüchen 13,14,15 oder 16, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß sie Zahnradvorgelege (61,62,105) mit stufenweise veränderbarem Ubersetzungsverhältnis und Fernsteuerempfänger für die simultane Umschaltung des Ubersetzungsverhältnisses dieser Zahnradvorgelege in allen zu koordinierenden Zeitmarkengebern (4,5) enthält.

21. Einrichtung nach den Ansprüchen 13, 16 und 17 oder 18, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß sie Fernsteuerempfangsvorrichtungen zur simultanen Einstellung von elektronischen Frequenzteilern mit einstellbarem Frequenzteilverhältnis und/oder zur simultanen Einstellung der Frequenz einer lokalen Stromquelle mit einstellbarer, präziser Frequenz enthält.

22. Einrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 13 bis 21, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß sie Mittel (130,140;230,240) enthält zur Feststellung des Phasenfehlers des abzulösenden Impulsgebers anläßlich jeder Ablösung der Impulsgeber (100,200) und weitere Mittel (150,160;250,260) zur Umschaltung zugeordneter Lichtsignalanlagen auf Blinkbetrieb.

23. Einrichtung nach Anspruch 22, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß sie eine Vorrichtung (300) zur Umschaltung zugeordneter Lichtsignalanlagen auf Blinkbetrieb enthält, welche mit einer Impulszählvorrichtung (310,320,330,340) ausgerüstet ist.

24. Einrichtung nach Anspruch 13,oder einem der Ansprüche 14,15,16 oder 20, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß sie zur zeitweisen Herstellung mechanischen Eraftflusses zwischen Synchronmotoren (60) und elektromechanischen Schaltvorrichtungen (109,110,111,112,113,114,115) elektromagnetisch betätigte Kupplungen (102',202') enthalten.