DE319184C - Einrichtung zum Auswaehlen eines Arbeitsstromkreises mittels Relais von verschiedener Empfindlichkeit - Google Patents

Description

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Einrichtung zum Auswählen eines Arbeitsstromkreises mittels Relais verschiedener Empfindlichkeit. Es ist oft erwünscht, von einer oder mehreren Stellen aus von einer Gruppe von Verbrauchsstromkreisen, welche beliebige Vorrichtungen, z. B. Fallklappen, Läutewerke, Lampen, Triebspulen von Zeigerwerken, Triebspulen von Empfangssystemen zur Übertragung von Drehbewegungen usw., speisen, jeden der Verbrauchsstromkreise beliebig einzuschalten.

Bei größeren Entfernungen ist es nun erwünscht, besondere Schaltleitungen für die einzelnen Verbrauchsstromkreise zu entbehren, also mit Hilfe nur zweier elektrischer Leitungen, Hin- und Rückleitung, wobei die Erde als eine Leitung benutzt werden kann, die einzelnen Schaltungen zu bewirken.

Schaltet man nun in einen Stromkreis, den sogenannten Geberstromkreis, mehrere Schaltrelais verschiedener Empfindlichkeit und läßt durch eine beliebige Schaltung, Vorrichtung oder Anordnung, der Gebervorrichtung verschiedene Stromstärken, bei Wechselstrom auch verschiedene Stromzustände, im Geberstromkreis auftreten, so werden je nach der auftretenden Stromstärke bzw. Stromzustand ein Relais, zwei Relais, drei Relais usw. ihre beweglichen Anker anziehen oder loslassen.

Würde man nun an die Schaltvorrichtungen einer Relaisgrupp'e, z. B. drei Stück, die Verbrauchsstromkreise in bekannter Weise anschließen, so würden beim Stellungswechsel der verschiedenen Anzahl beweglicher Relaissysteme auch eine verschiedene Anzahl der Ve: brauchsstromkreise eingeschaltet,- der gewollte Endzweck wäre also nicht erreicht.

Eine bekannte Einrichtung dieser Art gibt eine Lösung dieser Aufgabe in der Weise, daß die einzelnen Anker oder die durch sie betätigten Stromschließer parallel geschaltet sind. Der Nachteil solcher Einrichtungen besteht jedoch darin, daß jeder Anker mit dem nächstfolgenden durch einen Schaltarm mechanisch eigenartig in Verbindung steht, welches die' Betriebssicherheit solcher Vorrichtungen ungünstig beeinflußt. Dazu kommt der weitere Nachteil, daß man die Anker möglichst nahe nebeneinander anordnen muß, man kann also die einzelnen Relais nicht in jeder beliebigen Lage und Entfernung zueinander anordnen, z. B. an den Stationen einer Telephonanlage.

Im Gegensatz zu dieser bekannten Einrichtung sind nun bei der vorliegenden Erfindung die einzelnen Schaltanker hintereinander geschaltet; letztere sind nur elektrisch, z. B. durch Leitungen verbunden. Die obengenannten Mängel solcher Einrichtungen sind bei der vorliegenden Erfindung vermieden.

In den Fig. 1 bis 5 ist der Erfindungsgegenstand seinem Wesen nach beispielsweise dargestellt unter Anwendung von Batterien als Stromquellen und veränderlicher Widerstände als Gebervorrichtung. Der Geberstromkreis ist bei Fig. 1 und 2 dünn gezeichnet, bei Fig. 3, 4 und 5 weggelassen.

Dabei ist in Fig. ι und 2 angenommen, daß , das Ansprechen der Anker und somit die Be-

tätigung der Schaltvorrichtungen durch Anziehen der Systeme geschieht, wobei Anker a der empfindlichste ist. Durch Umkehrung der Vorrichtung, so daß das Ansprechen der Anker und somit Betätigung der Schaltvorrichtungen durch Loslassen der beweglichen Systeme geschieht, wobei Anker α der unempfindlichste wäre, ändert sich nichts an dem Wesen der Erfindung.

ίο In Fig. ι sind a, b, c drei Anker, welche

z. B. bei verschiedenen Spannungen im Geber-'

- Stromkreis ihre Stellung ändern. . Bei Stellung I des Schaltarmes g ändert Anker α seine Stellung; bei Stellung II ändern Anker α und b ihre Stellung, und bei Stellung III ändern alle drei Anker a, b, c ihre Stellung. In jedem einzelnen Falle werfen die den Stellungssystemen zugehörigen Schaltvorrichtungen betätigt, und es entstehen als Wirkungsweise in jedem einzelnen Falle folgende Stromläufe:

1. Anker α ändert seine Stellung. Stromverlauf : + -Pol der Batterie k, Leitung 1, Drehpunk ti, Kontakt 0, Leitung 2, Drehpunkt w, Kontakt φ, Leitung 3, Drehpunkt n, Kontakt q, Leitung 4, Verbrauchsstromkreis d, Leitungen 5 und 8, Pol der Batterie k. Verbrauchsstromkreis d ist eingeschaltet.

2. Die Anker α und δ ändern ihre Stellung. Stromverlauf: +-Pol der Batterie k, Leitung 1, Drehpunkt I, Kontakt 0, Leitung 2, Drehpunkt m, Kontakt r, Leitung 6, Verbrauchsstromkreis e, Leitung 8, —-Pol der Batteriek. Verbrauchsstromkreis e ist eingeschaltet.

3. Die Anker α> δ und c ändern ihre Stellung. Strom verlauf: + - Pol der Batterie k, Leitung 1, Drehpunkt /, Kontakt s, Leitung 7, Verbrauchsstromkreis /,. Leitungen 9 und 8, Pol der

Batterie Äi Verbrauchsstromkreis f ist eingeschaltet.

Es ist nun oft erwünscht, den Strom in einem mit Gleichstrom gespeisten Verbrauchs Stromkreis umzuschalten, also zwei Verbrauchsstromkreise zu bilden, einen von positiver und ■ einen von negativer Stromrichtung.

Fig. 3 zeigt ein solches Schaltungsbeispiel für einen Verbrauchsstromkreis c, der den Ankern α und δ zugeordnet ist.
Wirkungsweise:

1. Ändert Anker α seine Stellung, so ist der Stromverlauf folgender: +-Pol der Batterie d; Leitung Ϊ, Kontakt e, Leitung 2, Kontakt f, Leitung 3, Verbraucher c in Richtung von χ nach y, Leitung 4, Kontakt g,

Leitung 5, Kontakt h, Leitung 6, Pol der

Batterie d.

2. Ändern die Anker α und δ ihre Stellung, so entsteht folgender Stromlauf: +-Pol der Batterie d, Leitung!, Kontakt«, Leitung 4, Verbraucher c in Richtung von y nach x, also entgegengesetzt, Leitung 3, Kontakt k, Leitung 67—Pol der Batterie*?,

Man kann nun bei Fig. 3 zwei Schaltleitungen, z. B. 3 und 2, durch 7 verbinden, ohne daß sich dadurch am Wesen der Erfindung etwas ändert. Fig. 4 zeigt diese Abänderung. _%

Die Wirkungsweise ist bei Fig. 4 folgende :

1. Anker α ändert seine Stellung. Stromlauf: + -Pol der Batterie d, Leitung 1, Kontakt e, Leitung 3, Verbraucher c in Richtung von χ nach y, Leitung 4, Kontakt g, Leitung 5, Kontakt h, Leitung 6, —Pol der Batterie^.

2. Die Anker α und b ändern ihre Stellung. Stromlauf: +-Pol der Batterie d, Leitung i, Kontakt i, Leitung 4, Verbraucher c in Riehtung von y nach x, also entgegengesetzt, Leitung 3, Kontakt k, Leitung 6, -—Pol der Batterie d.

Fig. 2 zeigt eine Ausführungsform für zwei Verbrauchsstromkreise, wobei in jedem die Stromrichtung wählbar ist.

Die Verbrauchsstromkreise sind in Fig. 2 am Geberstromkreis angeschlossen.

Es ist zunächst angenommen, daß Anker a allein seine Stellung ändert, dann Anker b mit a, feiner Anker c mit δ und a, und schließlich Anker d mit c, δ und a. Es entstehen für die vier Fälle folgende Stromläufe:

1. Anker α ändert seine Stellung. Stromlauf :+ -Leitung z, Kontakt e, Leitung 1, Kontakt f, Leitung 2, Kontakt g, Leitung 3, Kontakt h, Leitung 4, Verbrauchsstromkreis * in Richtung von χ nach y, Leitung 5, Kontakt k, Leitung 6, Kontakt I, Leitung 7, Kontakt m,

,Leitung 8, Kontakte, Leitung z.

Die Verbraucher i erhalten in Richtung von χ nach y Strom. '

2. Die Anker α und b ändern ihre Stellung. Stromlauf: + - Leitung z, Kontakt e, Leitung 1, Kontakt f, Leitung 2, Kontakt 0, Leitung 5, Verbrauchsstromkreis i. in Richtung von y nach x, Leitung 4, Kontakt p, Leitung 7, Kontakt m, Leitung 8, Kontakt n, —~ Leitung z.

Die Verbraucher i erhalten in Richtung von y nach x,- also entgegengesetzt Strom.

3. Anker a, b und c ändern ihre Stellung. Stromlauf: +-Leitungz, Kontakt e, Leitung 1, Kontakt q, Leitung 9, Verbrauchsstromkreis s in Richtung von χ nach y, Leitung 10, Kontakt r, Leitung 8, Kontakt n, Leitung z.

Die Verbraucher s erhalten in Richtung von χ nach y Strom.

4. Die Anker a, b, c und d ändern ihre Stellung. Stromlauf: +-Leitung z, Kontakt t, Leitung 10, Verbrauchsstromkreis s in Riehtung von y nach x, Leitung 9, Kontakt u, Leitung z.

Die^: Verbraucher s erhalten in Richtung von y nach x> also entgegengesetzt Strom.

Fig. 5 zeigt dasselbe Schaltungsbeispiel nach Fig. 4 geschaltet.

Wirkungsweise:

ι. Anker a ändert seine Stellung. Stromlauf: +-Pol· der Batterie e, Leitung i, Kontakt h, Leitung 2, Verbraucher f von χ nach y, Leitung 3, Kontakt k, Leitung 4, Kontakt i, _w 5 Leitung 5, Kontakt«, Leitung 6, Kontakt p, Leitung 7, —Pol der Batterie e.

Verbraucher f erhält von χ nach y Strom.

2. Anker α und b ändern ihre Stellung. Stromlauf: +-Pol der Batterie e, Leitung 1, Kontakt m, Leitung 3, Verbraucher f von y i nach χι, Leitung 2, Kontakt I, Leitung 5, Kon- j takt n, Leitung 6, Kontakt j>, Leitung 7, —Pol der Batterie e.

Verbraucher f erhält von y nach x, also entgegengesetzt Strom.

3. Anker a, b und c ändern ihre Stellung. Stromlauf: +-Pol der Batterie β, Leitung 8, Kontakt q, Leitung 9, Verbraucher g von χ j nachy, Leitung 10, Kontakt 0, Leitung 6, Kon- :

takt p, Leitung 7, Pol der Batterien. !

Verbraucher g erhält von χ nach y Strom.

4. Anker a, b, c und d ändern ihre Stellung. \ Stromlauf: +-Pol der Batterie e, Leitung 8, Kontakt s, Leitung 10, Verbraucher g von y

nach λ;, Leitung 9, Kontakt r, Leitung 7, Pol \

der Batterie e.

Verbraucher g erhält von y nach x, also entgegengesetzt Strom. |

Man kann jede beliebige Zusammenstellung i

der in den Fig. 1 und 3 bzw. 4 dargestellten | Schaltungsweisen vornehmen (z. B. mit drei Schaltrelais den einen zweier Stromkreise einschalten, davon in einem die Stromrichtung wählbar).

Würde man z. B. in Fig. 2 den Schalter v" schließen, so würden die Anker a, b und c ihre Stellung ändern. Es liegt dabei bei klein gewählten Schaltstrecken w (s. Fig. 2) nahe, daß hierbei die Schaltvorrichtungen der empfindlicheren Anker α und b auf kurzen Zeitraum Stromschluß in den ihnen zugeordneten Verbrauchsstromkreisen bewirken.

Man läßt daher bei kurzen Schaltstrecken bei einem Teil der Schaltvorrichtungen oder bei allen Schaltvorrichtungen den Schaltvorgang selbst mit Verzögerung geschehen oder bewirkt das Stellungwechseln der Anker mit Verzögerung oder Dämpfung der Geschwindigkeit bei der Stellungsänderung.

Der gewollte Endzweck wird erreicht, wenn man entweder alle Relais mit gleicher Verzögerung arbeiten läßt oder mit verschiedener Verzögerung. Im letzteren Falle bewirkt man den Schaltvorgang der Schaltvorrichtung des Relaissystems, welches die Stellung auch allein ändert, mit zeitlich größter Verzögerung; den Schaltvorgang des Relaissystems, welches mit vorgenanntem Relaissystem zusammen die Stellung ändert, bewirkt man mit zeitlich ge- j

ringerer Verzögerung usw.; den Schaltvorgang des Relaissystems, welches mit allen übrigen Relaissystemen zusammen die Stellung ändert, braucht man nicht zu verzögern.

Z. B. im Beispiel Fig. 2 bewirkt man den Schaltvorgang der Schaltvorrichtung des Ankers α mit Verzug, des Ankers b mit geringerem Verzug, des Ankers c mit noch geringerem Verzug und des Ankers d ohne Verzug, oder bewirkt die Schaltvorgänge aller Schaltrelais mit gleicher Verzögerung. In derselben Weise verfährt man bei den Schaltvorrichtungen der Anker a, b und c in Fig. 1.

Es handelt sich dabei nur um die durch das Stellungswechseln (aus der gezeichneten Normallage) der Relaissysteme bedingten Schaltvorgänge. Bei den durch das Rückkehren der Stellungssysteme in die gezeichnete Normalstellung bedingten Schaltvorgängen ist Verzug unnötig und vorteilhaft zu vermeiden.

Die Dämpfung oder Verzögerung kann durch jede beliebige der bekannten Vorrichtungen oder Anordnungen bewirkt werden.

Am Wesen der Erfindung ändert sich nichts, wenn an Stelle mehrerer Relais mehrere Anker, welche in bekannter Weise durch ein gemeinschaftliches Wicklungssystem betätigt werden, oder mehrere elektrische Anker verwendet werden. Die einzelnen Anker sind dann als Relais anzusehen.

Als Relais können jede beliebige Art Relais für Gleichstrom oder Wechselstrom dienen, je nach Art des Betriebstromes. Die Schaltvorrichtungen können beliebiger Art und Anordnung sein.

Die verschiedene Empfindlichkeit der Relais, d. h. daß die Relais zu ihrer Betätigung Strom verschiedener Stärke (oder Zustandes) benötigen, kann auf jede beliebige Art bewirkt werden, z. B. durch entsprechend gewählte Windungsverhältnisse der Wicklungen, verschiedene Anker oder Kerne, verschiedene Luftspalte, Vorschalten verschiedener Widerstände vor die Relaiswicklungen, Parallelschalten verschiedener Widerstände zu den Relaiswicklungen usw.

Die Anzahl der schaltbaren Verbrauchsstromkreise läßt sich durch Anwendung verschiedener Relais verschiedener Empfindlichkeit beliebig erhöhen.

Die beschriebene Schaltungsweise kann für die mannigfachsten Zwecke Verwendung finden.

Am Wesen der Erfindung ändert sich naturgemäß nichts, wenn praktisch die Länge von Verbindungsleitungen Null wird.

Es sei noch erwähnt, daß man in einem Geberstromkreis auch mehrere Relaisgruppen, z. B. zwei, anordnen kann, von denen die eine Gruppe nur auf Ströme positiver Richtung, die andere nur auf Ströme negativer Richtung anspricht (z. B. durch Anwendung polarisierter Relais), oder auch die eine nur auf Gleichstrom, die andere nur auf Wechselstrom an-

spricht (ζ. Β. durch Anwendung von Drosselspulen und Kondensatoren) oder auch beides vereinigt, so daß man durch Geben mit Strömen verschiedener Richtung bzw. verschiedener Stromarten die eine oder andere Relaisgruppe betätigt, um mit Hilfe dieser bekannten Mittel die Anzahl der schaltbaren Verbrauchsstromkreise zu erhöhen.

Auch kann man die eine zweier Gruppen

ίο von Verbrauchsstromkreisen durch Geben mit verschiedener Srromrichtung im Geberstromkreis (z. B. durch Anwendung polarisierter Relais, welche im Geberstromkreis liegen und die Umschaltung bewirken), oder durch Geben mit Gleich- oder Wechselstrom im Geberstromkreis (z. B. durch Anwendung eines Relais mit vor die Wicklung geschalteter Drosselspule und eines Relais mit vor die Wicklung geschaltetem Kondensator, welche Relais im Geberstromkreis liegen und die Umschaltung bewirken) auf nur eine Relaisgruppe (Relais verschiedener Empfindlichkeit) schalten. Durch Vereinigung beides, also durch Geben mit Wechsel- und Gleichstrom der einen oder der anderen Richtung, kann man sogar eine dreier Gruppen von Verbrauchsstromkreisen auf eine Relaisgruppe schalten. Man kann also mit Hilfe dieser bekannten Mittel die Anzahl der schaltbaren Verbrauchsstromkreise ebenfalls erhöhen, was gegenüber vorher Erwähntem (Anwendung mehrerer Relaisgruppen) den Vorteil hat, daß weniger Relais bzw. Stellungssysteme bei gleicher Anzahl schaltbarer Verbrauchsstromkreise erforderlich sind.

Claims (2)

1. Patent-Ansprüche:

   i.' Einrichtung zum Auswählen eines Arbeitsstromkreises mittels Relais von verschiedener Empfindlichkeit in einem einzigen Geberstromkreise, dadurch gekennzeichnet, daß die Relaisanker, in Reihenschaltung miteinander verbunden, den gewünschten, an den Arbeitskontakt des jeweilig anspringenden Ankers angeschlossenen Arbeitsstromkreis herstellen, wobei je die zuvor ansprechenden Anker und damit die zugehörigen Arbeitsstromkreise von den folgenden Ankern durch Trennkontakte (p, 0, Fig. r) abgeschaltet werden.
2. 2. Einrichtung nach Anspruch 1 zum Auswählen und Umschalten oder nur Umschalten von Verbrauchsbtromkreisen, dadurch gekennzeichnet, daß für das Umschalten . zwei Relais derart zusammen arbeiten, daß beim Stellungswechsel des Ankers des einen Relais der Verbrauchsstromkreis in der einen Richtung, beim Stellungswechsel beider Relaisanker in entgegengesetzter Richtung Strom erhält.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.