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Wählervorrichtung für elektrische Schaltvorgänge Durch die Patentschrift
69? 4,92 ist eine Wählervorrichtung für elektrische Schaltvorgänge bekannt, durch
welche, insbesondere mittels Schaltuhren, Stromverbraucherkrei@se zu bestimmten
Zeiten ein-und zu anderen Zeiten ausgeschaltet werden sollen. Diese Wählervorrichtungkennzeichnet
sich dadutclt, daB nach einem Sch altdiagramm Gruppen wählweise von Hand zu schl,ießendier
Vorbereitungstasten od. dgl., welche je einem Stromverbraucherkreis zugeordnet
sind, paarweise .durch Reihenschaltung mit Gruppen von Schaltkontakten kombiniert
sind. welche gruppenweise abwechselnd zu bestimmten, beispielsweise an der Schaltuhr
eingestel'Iten Zeiten geschlossen werden, und diaß über jede geschlosscn: Vorbereitungstaste
und den mit ihr in Reihe liegenden Schaltkontakt ider ausgewählte Stromkreis vom
ebeenfallis ausgewählten Zeitpunkt ab bis zu dem Zeitpunkt geschlossen bleibt, für
den eine der zu dem Stromkreis gehörenden Vorbereitungstasten nichtgeschlossen ist.
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Hierbei habet, sidh nun eine Reihe von Nachteilen ergehen. Für jedes
Feld des Schaltdiagramms werden je ein Einstellmittel und eine Auslöseeinrichtung
benötigt. Das Einstellmittel ist z. B. eine von Hand zu schließende Vorbereitungstaste
od. dgl. und die Auslöseeinrichtung ein Sdhalt@kontakt, der mit mehreren andleren
Schaltkontakten gruppenweise geschlossen wird. Da durch jede Taste ein Kontaktschlußmittel
betätigt wind und mit jedem solchen Kontaktschlußmittel noch en Schalrtkontakt in
Reihe .geschaltet ist, ergeben sich für das Schaltdiagramm insgesamt doppelt so
viel Kontakteinrichtungen, wie das Produkt aus Stromverbraucherkreisen und Kombinationsgruppen
(Schaltzeiten)
ausmacht. Abgesehen von diesem Kontaktaufwand, dem
dazu erforderlichen Material und dien Platzbedarf bedeutet die Anwendung so vieler
Kontakteinrichtungen eine Herabsetzung d per Betriebssicherheit. Ferner spielen
auch :die Kosten für die Herstellung der Verbindung je einer Tritte mit -dem zugehörigen
räumlich getrennten Schaltkontakt eine erhebliche Rolle für die Marktfähigkeit der
bezüglichen Wäh.liervorrichtrungen.
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Diese Nachteile wenden nun erfindungsgemäß wei.tgehen,d,dardurch beseitigt,
daß bei der Auswahleines Stromverbraucherkreises mittels einer Vorbereitungstaste
od. d'gl. und bei dessen Schließung zur bestimmten Zeit über das nur dieser Taste
zugeordnete Auslöseglieclgemeinsam nur ein Schalter betätigt wird. Dies wird nun
beispielisweise dadurch erreicht, daß die betreffende Vorbereitungstaste od. dgl.
mit dem ihr zugeordneten Schaltkontakt mechanisch in Reihe geschaltet ist, z. B.
derart, d.aß in der Schließstellung dies Schaltkontaktes nur dann ein Kontaktschluß
bewirkt wird, wenn die Vorbereitungstaste odi. ,d#gl. in die Bereitschaftsstellung
gebracht, z. B. gedrückt ,ist.
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Bild i zeigt skizzenmäß:ig ein Aus#ührungsbeispiel der Erfindung.
i, :2... 5 sind Stromverbraucher, die über zugehörige Leitungen L1 bis L,, mit je
einem Federsatz F1 bis F5 für jede Kombinationsgruppe (Schaltzeit a, b, c
... ) in Verbindüng stehen. Sobald ein Satz Federn durch seinen Fe-derschl:ießer
Fs in Pfeilrichtung verstellt wind, kann jede Feder über ihren Schaltkontakt mit
der zugehörigrn Taste t einen Kontaktschluß herstellen, sofern diese Taste gedrückt
ist. Entsprechend dem Schaltbeispiel im Zeit- und Schaltdiagramm nach Bild 2 -und
3 ,der Patentschrift 6g2 482 sind für die Schaltzeit d die Tasten t" und tag gedrückt..
Über ,diese und die Federn Fal und F", wercben Stromkreise für die Verbraucher i
und 3 nach der Stromquellie bin geschlossen, sobald zur Zeit a, beispielsweise mittels
Elektromagneten, Fsa betätigt wird.
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Bei der Wählervorrichtung gemäß der Patentschrift 692 482 wird nunc
über jede geschlossen,-, Vorbereitungstaste od.,dgl!. und @d#-n mit ihr in Reihe
liegenden Schaltkontakt :der ausgewählte Stromkreis vom ebenfalls ausgewählten Zeitpunkt
ab bis zu dem Zeitpunkt geschlossen gehalten, für den eine der zu dem Stromkreis
gehörenden Vorbereitungstasten nicht geschlossen ist. Die Durchführung solcher Schaltvorgänge
ist nur auch bei erfindungsgemäß vereinfachten Kontakteinric'htunb n möglich, und
zwar auf zwei Arten. Erstens kann von Schaltzeit, zu Schaltzeit je ein Federschließer
(z. B. durch Dauererregung eines Magneten :oder auch rein mechanisch) seine Fendern
in der Schließstel'lting halten, was Fsa von der Zeit a bis zur Zeit b besorgen
würde; zu,der dann Fsb seine Federn Fbl bis Fb5 in Schließstellung bringt und hierüber
j,-. nach der Stellung der tb-Tasten in evtl. geänderter Kombination die Stromverbraucher
betätigt. Hierbei kann es gegebenernfallis; sehr zweckmäßig sein, die Fedlerschließer
gegenseitig zu blockieren, etwa wie bei den für Fernsprechzwecke verwhend@eten Tastenstreifen,
bei idenen immer nur eine Taste im gedrückten Zustand festgehalten wird. Sind bei
zwei aufeinand@erfolige.mden Schaltzeiten die Vorbereitungstasten für einen Stromverbraucherkreis
geschlossen, so läßt sich bei &r Auslös:u:ng eine auch nur geringe Unterbrechung
dieses Stromkreises dadurch vermeiden, d!aß sich erfindungsgemäß die Au:s:lösevorgänge
kurzzeitig überlappen, indem z. B. Schaltkontakte der einen Gruppe erst dann öffnen,
wenn :die der anderen geschlossen sind. Zweitens kann zu jeder Schaltzeit der betreffende
Federschließer seine Federn kurzzeitig in Schließstellung bringen. Um hier von Schaltzeit
zu Schalt-r_eit Stromverbraucherkreise geschlossen zu halten, sind an Stelle d ier
Stromverbraucher zunächst Relais mit an sich bekannten Halteeinrichtungen einzusetzen,
die dann ihrerseits die Stromverbraucher betätigen. Dies geschieht z. B. nach ider
Patentschrift 692 482 :durch die S-Relais in: MM, (i, die jetzt entsprechend an
die Leitungen, L anzuschließen wären. Zur Vermeidung unerwünschter Nebenisch.lüsse,
die durch idlie Halteeinrichtungen entstehen können, empfiehlt es sich daher, sämtliche
S-Relais einzeln. vollkommen für sich zu sc'hal'ten: und nur während,der kurzen
Aus.lösezeitern als Prüfrelais vorübergehend an ihre L-Leitungen zu legen.
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Die Wählervorrichtung wird: erfindu.ngsge:mäß weiter vereinfacht,
wenn nun an Stelle mehrerer oder aller Schaltkontaktgruppen nur eine oder einige
wenige Kontaktbrücken treten, von denen stets nur eine wirksam ist. Ein Beispiel
zeigt hierfür Bild 2. Eine Brücke B stellt über Kontaktfedern F idia Verbindungen
mit den L-Leitungen her, wo Vorbereitungstasten od. 4g1. geschlossen sind. In der
gezeichneten; Stellung für die Schaltzeit a sind wieder <die Tasten, tal und
t" gedrückt, demzufolge die Stromverbraucher (i und 3 betätigt werden. Die Brücke
bleibt in dieser Stellung, bis sie zur Zeit b einen Schritt in. Pfeilrichtung macht,
sich auf die tb-Tasten einstellt und nun -deren Stellung entsprechend die Stromverbraucher
schaltet. Die Brücke durchläuft nun nach und, nach das ganze Tastenfeld. Ist die
Schaltperiode, z. B. i Tag, ,durchlaufen, so wird die Brücke ausgeklinkt und diese
geht wieder in: Anfangsatell ng. Natürlich können auch mehrere Brücken vorhanden
und beispielsweise an einem endl!asen Bande befestigt sein, von denen beim Austritt
einer Brücke aus dem Tastenfeld die nächste in dieses eintritt. Die Betätigung drer
Stromverbraucher erfolgt direkt oder mittels Relais indirekt. Es ist zweckmäßig,
die L-Leitungen im Bereich des Tastenfeldes als Koni.aktscbienen auszubilden, an
denent :die Federn F schleifen können.
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In, weiterer Ausgestaltung der Erfindung werden nun die L-I.eitungsscbienen
in bewegliche Schaltschienen verwandelt. Diese sind z. B. um eine durch das ganze
Tastenfeld gehende Längsachse id'rehbar. Während sie normalerweise in: senkrechter
Stellung gehaltem werden, wenden sie nach Bild 3 (L) aus dieser Stellung herausgedreht,
wenn sich eine Brücke B mit beweglichen Zwisrhengliie@dern z zwischen diese
und eine Gruppe von Tasten schiebt. Die Tastenstellungen werden so über die bewegliehen
Zwischengliieder
n:--chanisch auf die Schaltschienen übertragen. Jede Schaltschiene schließt über
einen Schaltkontakt ihren Verbraucherkreis. Die Schiene braucht daibei selbst nicht
einmal leitend zu sein; sie kann auch bei angebauten Schaltmitteln einen Korntaktschluß
bewirken (z. B. in, einer Quecksilberschaltröhre). Für die Übertragung dien Tastenstellungen
auf die Schaltschienen kann für jede Tastengruppe eine eigene Brücke vorgesehen
werden.. Esi bedeutet Materialersparnis, wenn auch hier immer nur eine einzige Brücke
das ganze Tastenfeld) durchläuft. Es sei darauf bingewiesen, da.ß noch eine Reihe
anderer Möglichkeiten für die mechanische Tastenstellungsübertrargung denkbar ist.
Beispielsweise können die Schaltschienen auch in Längsrichtung verstellt werden
und durch Stoß mit einem ihrer Enden einen Kontaktschluß bewirken. Bei der mechanischen
Tastenstellungsübertragung ist nunmehr der große 1,'orteil erreicht, ddß für idlie
Einstellung und Auslösung der Schaltfolgen keinerlei Kontaktmittel mehr erforderlich
sind. Lediglich ein Schaltkontakt bleibt für jeden Stromverbraucherkreis zu betätigen.
Hierdurch ist eine große Betriebssicherheit der Wählervorrichtung erzielt worden.
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Es ist nun noch auf besondere Betriebsfälle und daraus sich ergebende
Aufgaben einzugehen. Es kann aus irgendeinem Grundre notwendig sein, auf mechanisch
betätigte Auslö seieinrichtungen nach Art der Federschließer oder Brücken und der
gegebenenfalls mit zu betätigenden Schaltschienen zu verzichten,. Eine solche Notwendigkeit
bestieht z. B. dann., wenn keine ausreichende Kraftquelle für deren Betätigung zur
Verfügung steht. Ein -weiterer Grund wäre auch dler, daß das Auslösen geräusch-
oder erschütterungsfriei erfolgen soll. Für diese Fälle wird erfindungsgemäß vorgeschlagen,
daß jede Vorbereitungstaste od. @digl. nur mit einem elektriischen Ventil in Reihe
geschaltet ist, wie das bei,spiel:sweise Bild 4 zeugt. Jedle Vorbereitungstaste
t einer Gruppe, z. B. a, schließt in .dien gedrückten Stel'lung einen einzigen Schalter,
der 'hier aus der Taste selbst und einer zugehörigen Feder F besteht. Hiermit Biegt
in Reihe ein Ventil, Gleichrichter G. Alle Ventile, die zu dien- einem Stromverbraucherkreis
zugeordneten '#:"orbereitunigstasten od. dgl. gehören., sind mit dem gleichen. Pol
und liegen an der entsprechenden L-Leitung. Be.i Umkehrung .der Reihenschaltung
Taste-Ventil sind diie Ventile den. Schaltkombinationen (Schaltzeiten) entsprechend
zusammengeschaltet. Die Ventile sind' notwendig, um unerwünschte Betätigungen der
Stromverbraucher in anderen als den eingestellten Kombinationen zu vermeiden. Sie
bilden also im gewissen Sinne mit die AuslöseVi,nrichtungen. Das Auslösen selbst
geschieht. nun derart, daß zur gegebenen Zeit ein Zeitkontakt zk ge-
schlossen
wird, und: zwar werden über den Zeitkontakt zk, al'lie Vorbereitungstasten der Gruppe
a und zkb alle Vorbereitungstasten :der Gruppe b usw. an die Stromquelle gehegt.
Die Tasten sind gruppenweise gegeneinander isoliert. Für die Ü berlappung der Auslösevorgänige
wird ein Zeitkontakt, z. B. zk", erst dann geöffnet, wenn ein anderer, z. B. zkb,
soeben geschlossen ist, oder aber es wird auch hier eine Relaisschaltung ang#mvendet.
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Einen weiteren Fortschritt (wenn nicht zur Verbesserung, so doch zur
Vereinfachung und damit zur Verbilligung der Vorrichtung) kann man durch besondere
Ausgestaltung der Einstellmittel erzielen. Bisher war im wesentlichen von Tasten
die Rede. Nunmehr können diese durch klappenartige Gebilde ersetzt werden. Ein Beispiel
hierfür zeigt Bild 5. a", b5 ... f,3 sind zum Stromverbraucher 5 gehörige
Klappen aus Winkelmaterial, die um eine durch die Winkelspitze gehende Drehachse
gedreht werdien können, -und zwar so, .diaß stets eine der senkrecht zur Zeichnungsebene
liegenden Klapperflächen entweder senkrecht aus edier Diagrammebene heraussteht
(bedeutet Taste offen) oder senkrecht nach innen steht (bedeutet Taste geschlossen).
Da, wo solche nach innen stehen (c5, e5), erfolgt ein Kontaktschluß. Derartige Klappen
können bei jeder der vorbeschriebenen Vorrichtungen nach Bild i bi-s 4. zur Anwendung
gelangen. Da die Klappen bestimmte Stellungen haben und in diesen gehalten werden
müssen, empfiehlt es sich, kräftige Rasteinrichtungen anzubringen.
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Zur besseren Anpassung der Wählervorrichtung an die Fälle der Praxis
wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, je ein für die Einstellung (Taste, Klappe
... ) und Auslösung (Schaltkontakt, Ventil ... ) zusammengehöriges
Mittel zu einem Aufbauelement oder mehrere solcher je zwei zusammengehör@iger Mittel
zu einer Aufbaugruppe zusammenzufassen und hiermit Wählervorrichtungen beliebigen
Umfanges baukastenmäßig zusammenzubauen.
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Für die Einstellung der Schaltzeiten, zu denen die Auslösung der gruppenweise
eingestellten Schaltkombinationen erfolgen soll, kann für jede Gruppe ein ihr zugeordnetes
Kontaktschl,ußmittel in der vorzugsweise geradlinigen Bahn eines Zeigers od. dgl.
angeordnet sein. Aus Gründen der Raumeinroeilung verläuft diese Bahn zweckmäßig
längs dies Schaltdiagramms. Bei dieser Anordnung .ist auch sehr leicht die Zugehörigkeit
der Zeiteinstellmittel zu den Kombinationsei.nstell.gruppen zu übersehen, da die
Zeitkontakte mit den die Auslösung der Schaltvorgänge in den betreffenden Gruppen
bewirkenden Einrichtungen durch Stromleiter verbunden sind. Der Ordnung wegen wie
auch der besseren Übersicht empfiehlt es sich, für jede Gruppe eine Spuleinrichtung
für dien zugehörigen. Stromleiter vorzusehen, durch die dieser irnmer stramm gehalten
wird. Letzteres wird leicht durch die Kraft einer Spiralfeder bewirkt.
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Da die Wählervorrichtung nach edier Patentschrift 69a 482 durch Wählervorrichtungen
nach der Patentschrift 7o6 141 bereits zahlreiche Ausgestaltungen und/oder
Verbesserungen erfahren hat, sind eine große Anzahl von Zeitschaheirnrichtungen
bekanntgeworden, bei denen die vorliegende Erfindung im Bedarfsfall sinngemäß angewendet
werden kann.
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Wenn im vorstehenden von der Auslösung von Schaltvorgängen zu bestimmten
Zeiten die Rede
war, so bedeutet das keineswegs, daß solches Auslösen
etwa stets zu bestimmten Uhr- oder Tageszeiten erfolgen müsse. Vielmehir ist hier
unter Auslösen zur bestimmten Zeit auch das Auslösen in einem gewissen Augenblick,
z. B. in. einem Zeitpunkt zu verstehen, der durch irgendiwrelche vorausgehende Ereignisse
von Fall zu Fall mehr oder weniger genau bestimmt wird, z. B. bei Zugverspätungen
im Eisenbahnverkehr. Da Zeit nur etwas Relatives bedeutet, sind, erfindungsgemäß
Wählervorrichtungen auch übera 1 da zu verwenden, wo Stromverbrauche.rkreiise über
gewIsise Zeitintervalle geschlossen o,dle:r geöffnet gehalten werden sollen, z.
B. bei der Schaltung von Lichtreklamegeräten. L m erfinldttugsgemäße Wählervorrichtungen
hierfür besonders gut verwendbar zu machen, ist es zweckmäßig, die Laufgesch-,vindigkeit
des (die Aus-Iösungen der mit verschieden groß einst,:1'1'bar en Zeiti,-ntervallwn
sich folgenden Schaltvorgänge 1)ewirkenden) Zeigersod: .dfgl. veränderbar zu machen.
So läßt es sich bequem einrichten, daß ein ganzes Scliailt:d!i:a.gramm nach Wahl
in i Tag, in i Stunde, in i Minrute older in. noch kürzerer Zeit durchfahren wirdi.
Erfolgt nun noch die Einstellung verschieden großer Zeitintervalle und, die Auslösung
d'er Schaltvorgänge durch rein mechanische Mittel, diauf Brücken und Schaltschiie:nen
beschriebener Art (nach B:iltd 3) einwirken, so erhält man einen betriebssicher
arbeitenden, mit nur einem Kontaktsch:lußmitt!el für jeden St.romverbraucherkrevs
v°rschenen,universellverwenid@barenDiagrammvi;elfaclischalter.