DE1057505B - Verfahren und Einrichtung fuer die UEberwachung einer Anlage zur UEbertragung mechanischer oder elektrischer Signale - Google Patents
Verfahren und Einrichtung fuer die UEberwachung einer Anlage zur UEbertragung mechanischer oder elektrischer SignaleInfo
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- DE1057505B DE1057505B DER14853A DER0014853A DE1057505B DE 1057505 B DE1057505 B DE 1057505B DE R14853 A DER14853 A DE R14853A DE R0014853 A DER0014853 A DE R0014853A DE 1057505 B DE1057505 B DE 1057505B
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren für die Überwachung einer Anlage zur Übertragung mechanischer
oder elektrischer Signale mittels eines auf den Eingang der Anlage gegebenen Kontrollsignals mit einer
nicht in dem eigentlichen Signal vorhandenen Frequenz oder Frequenzen. Gegenstand der Erfindung ist
ferner eine Einrichtung, mit der das erfindungsgemäße Verfahren in zweckmäßiger Weise ausgeführt werden
kann.
Zweck der Erfindung ist es, Anlagen, die zur Übertragung beliebiger mechanischer oder elektrischer
Signale dienen, während ihres Betriebes fortlaufend und selbsttätig auf ihre richtige Arbeitsweise zu
überwachen und sofort eine Anzeige oder einen sonstigen Vorgang auszulösen, wenn bei dieser Überwachung
ein Fehler oder ein unrichtiges Arbeiten der Anlage festgestellt wird. Die Erfindung ist auf Anlagen
beliebiger Art anwendbar, wobei unter mechanischen oder elektrischen Signalen mechanische oder
elektrische Größen beliebiger Art zu verstehen sind, die von der zu überwachenden Anlage weitergegeben
werden.
Seit langem ist man bemüht, mechanische oder elektrische Übertragungsanlagen während ihres Betriebes
ständig so zu überwachen, daß jeder Fehler sofort und unabhängig von der Aufmerksamkeit des
Bedienungspersonals festgestellt wird. Die Lösung dieser Aufgabe ist besonders in solchen Fällen dringend,
wo ein Versagen der Anlage einen Unfall zur Folge haben könnte. Hierzu gehören beispielsweise
die elektrischen, elektronischen und mechanischen Anlagen in Flugzeugen oder anderen Fahrzeugen.
Atom- und Kernprozeßanlagen sowie deren Steuerungen einschließlich der Steuerungen von Kernreaktoren
gehören ebenfalls hierher. Schließlich sind Anlagen zur Übertragung mechanischer oder elektrischer
Signale im Sinne der vorliegenden Erfindung auch die Steuer- und Sicherungsvorrichtungen an Gas-,
Öl-, Kohle- und ähnlichen Brennern.
Aber auch bei solchen Anlagen, wo· ein Fehler oder unrichtiges Arbeiten keine verhängnisvollen Folgen
hat, ist eine ständige und selbsttätige Überwachung sehr erwünscht. Hierzu gehören fast alle elektrischen
und elektronischen Schaltungen, wie Verstärker, Steuer- und Servokreise, Empfänger, Sender, Nachrichtenanlagen,
Rechenmaschinen, Registriergeräte, Meßvorrichtungen, elektronische Navigationshilfen,
Echolotanlagen, Radar, Zeitgeber usw. Alle diese Geräte können nach dem Verfahren gemäß der Erfindung zuverlässig
auf ihr richtiges Arbeiten überwacht werden.
Es sind bereits viele Versuche unternommen worden, um eine zuverlässig wirkende, ständige und selbsttätige
Überwachung der Anlagen zu finden. Ein bekanntes Verfahren zur Überwachung besteht beispiels-Verfahren
und Einrichtung
für die Überwachung einer Anlage
zur Übertragung mechanischer
oder elektrischer Signale
Anmelder:
Scully Signal Company,
Melrose, Mass. (V. St. A.)
Melrose, Mass. (V. St. A.)
Vertreter: Dipl.-Ing. R. Müller-Börner, Patentanwalt,
Berlin-Dahlem, Podbielskiallee 68
Berlin-Dahlem, Podbielskiallee 68
Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 19. August 1953
V. St. v. Amerika vom 19. August 1953
William G. Rowell, Quincy, Mass. (V. St. A.),
ist als Erfinder genannt worden
ist als Erfinder genannt worden
weise darin, daß man zwei identische Anlagen der zu überwachenden Art vorsieht und die Ausgänge der
beiden Anlagen ständig miteinander vergleicht. Sobald eine der Anlagen versagt oder unrichtig arbeitet,
macht sich dieser Fehler bei dem Vergleich der Ausgänge bemerkbar. Dadurch, daß man zwei identische
Anlagen vorsehen muß, ist diese Art der Überwachung jedoch sehr teuer und umständlich und läßt sich
darüber hinaus für sehr große und komplizierte Anlagen gar nicht anwenden. Außerdem kann es natürlich
vorkommen, daß gleichzeitig in beiden Anlagen Fehler auftreten, so daß der Vergleich der Ausgänge
der beiden Anlagen nicht immer das richtige Arbeiten zuverlässig anzeigt.
Andere bekannte Vorschläge zur Überwachung sind in erster Linie für Ölbrenner und die dazugehörenden
Steueranlagen bestimmt. Durch einzelne Überwachungsrelais und ähnliche Vorrichtungen können
gemäß dieser bekannten Vorschläge aber immer nur einzelne Teile der Steueranlage überwacht werden.
Diese Art der Überwachung ist daher nicht zuverlässig und darüber hinaus auch nicht störsicher.
Für elektronische Rechengeräte, die eine sehr große Anzahl von Elektronenröhren und anderen Schaltelementen
enthalten, hat man eine Überwachung oder richtiger eine Überprüfung der richtigen Arbeitsweise
in der Weise versucht, daß man in das Rechengerät periodisch eine bekannte Aufgabenstellung gibt und
die von dem Rechengerät gelieferte Lösung kon-
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trolliert. Da es jedoch keine Aufgabenstellung gibt, frequenzempfindliche Mittel wieder vom eigentlichen
für deren Lösung sämtliche Schaltelemente des Signal abgetrennte Kontrollsignal einer Vorrichtung
Rechengerätes benutzt werden, kann auf diese Weise zuführbar ist, die eine Anzeige oder einen Vorgang
immer nur eine beschränkte Anzahl von Schalt- auslöst, wenn das Kontrollsignal für eine Zeit auselementen
des Rechengerätes geprüft werden. Selbst- 5 bleibt, die größer als die Periodendauer des Kontrollverständlich
ist auf diese Art auch keine laufende signals ist.
Überwachung, sondern nur eine Prüfung in regel- Von allen bisher bekanntgewordenen Verfahren
mäßigen Abständen möglich. unterscheidet sich die Erfindung dadurch, daß das
Ein anderes bekanntes Verfahren zum Prüfen der Kontrollsignal zu einem Bestandteil des eigentlichen
Arbeitsweise einer Anlage besteht darin, daß man io Signals wird und mit diesem zusammen durch die zu
auf den Eingang der Anlage kurzzeitig ein Signal überwachende Anlage läuft. Solange also· das eigent-
gibt und das Eintreffen dieses Signals am Ausgang liehe Signal einwandfrei und in der gewünschten
der Anlage überprüft. Auch hiermit können nicht alle Weise von der Anlage übertragen wird, tritt auch das
Schaltelemente oder sonstigen Teile einer Über- Kontrollsignal am Ausgang der Anlage in der vor-
tragungsanlage geprüft werden. Ferner läßt sich die 15 gegebenen Weise auf.
Prüfung nur periodisch in gewissen Abständen durch- Für das Wesen der Erfindung ist es unerheblich,
führen, wobei das eigentliche Arbeiten der Anlage welche Form das eigentliche Signal modulierende
unterbrochen werden muß. Diese Art der Prüfung hat Kontrollsignal hat. Beispielsweise kann das Kontroll-
außerdem noch den Nachteil, daß die Anlage nicht signal aus einer periodischen Unterbrechung des
unter den gleichen Bedingungen und mit dem gleichen 20 eigentlichen Signals bestehen. Jede andere Art des zu
Signal geprüft wird, die die Anlage sonst normaler- modulierenden Kotrollsignals ist aber ebenfalls für
weise zu übertragen hat. die Zwecke der Erfindung grundsätzlich geeignet.
Nun ist auch schon für die Überwachung eines Zur Anzeige des richtigen Arbeitens der überwach-Leitungszustandes
vorgeschlagen worden, neben dem ten Anlage dient eine Vorrichtung, die an den Auseigentlichen zu übertragenden Signal ein besonderes 25 gang der zu überwachenden Anlage angeschlossen ist
Steuersignal auf das System zu geben und dieses und in bestimmter Weise auf das Kontrollsignal an-Kontrollsignal
zur Pegelregulierung zu verwenden. spricht. Solange das Kontrollsignal in der vorschrifts-Dabei
hat das zur Pegelregulierung dienende Kontroll- mäßigen Art am Ausgang der Anlage eintrifft und
signal eine Frequenz, die in dem Spektrum des zu die Vorrichtung erreicht, wird eine Anzeige oder ein
übertragenden eigentlichen Signals vorkommt. Mit 30 Vorgang nicht ausgelöst. Erst wenn das Kontrolldiesem
bekannten Verfahren ist aber eine vollständige signal für eine Zeit ausbleibt, die größer als die
und zuverlässige Überwachung einer Übertragungs- Periodendauer des Kontrollsignals ist, spricht die
anlage noch nicht möglich, weil das eigentliche Signal Vorrichtung an und löst eine Anzeige oder einen
und das Kontrollsignal mindestens teilweise auf zwei sonstigen Vorgang aus. Die Vorrichtung muß also
getrennten Kanälen übertragen werden, so daß auch 35 zeitempfindlich sein und unterscheiden können, ob
bei richtiger Übertragung des Kontrollsignals noch eine Zeitspanne kürzer oder länger ist als die
nicht die einwandfreie Übertragung des eigentlichen Periodendauer des Kontrollsignals. Zu diesem Zweck
Signals gewährleistet ist, während umgekehrt das kann man der Vorrichtung eine Verzögerung geben,
Kontrollsignal ausfallen kann, die Anlage das eigent- die etwa gleich der Periode des Kontrollsignals ist.
liehe Signal aber einwandfrei überträgt. Dies kann 40 Infolge dieser Verzögerung bleibt die Vorrichtung so
beispielsweise in dem wichtigen Fall, für den die lange durch das Kontrollsignal erregt, wie dieses an
Erfindung besonders geeignet ist, eintreten, wenn das ihrem Eingang. Die Verzögerung der Vorrichtung
eigentliche Signal ein Gleichstromsignal, das Kontroll- verhindert, daß die Erregung innerhalb der Periodensignal
aber ein Wechselstromsignal ist. Eine Störung dauer des Kontrollsignals aufhört. Erst nach einer
in der Gleichstromkopplung innerhalb der zu über- 45 Zeit, die größer als die Periodendauer des Kontrollwachenden
Anlage braucht nämlich noch keineswegs signals ist, hört die Erregung der Vorrichtung auf,
die Übertragung von Wechselströmen nachteilig zu wenn nicht ein neues Kontrollsignal bei der Vorrichbeeinflussen.
Da bei diesem bekannten Vorschlag das tung ankommt.
zu übertragende eigentliche Signal einerseits und das Besonders vorteilhaft läßt sich das erfindungs-
Kontrollsignal andererseits ganz oder teilweise unab- 50 gemäße Verfahren durchführen, wenn man das zur
hängig voneinander durch die zu überwachende An- Modulation des eigentlichen Signals verwendete
lage hindurchgehen, ist eine zuverlässige Überwachung Kontrollsignal auf automatischem Wege durch die zu
hiermit nicht unbedingt gewährleistet. überwachende Anlage selbst entstehen läßt. Zu diesem
Die Erfindung schlägt dagegen einen Weg vor, um Zweck kann man nach einem weiteren Merkmal der
eine ständige und selbständige Überwachung einer 55 Erfindung so vorgehen, daß am Ausgang der zu überAnlage
zur Übertragung mechanischer oder elek- wachenden Anlage eine auf die mechanischen oder
trischer Signale mittels eines auf den Eingang der elektrischen Signale ansprechende Vorrichtung vorAnlage
gegebenen Kontrollsignals mit einer nicht in gesehen ist, die so lange ihrerseits ein Kontrollsignal
dem eigentlichen Signal vorhandenen Frequenz oder erzeugt, als dieses am Ausgang der Anlage ankommt,
Frequenzen in so zuverlässiger Weise durchzuführen, 60 und daß mit diesem Kontrollsignal die übertragenen
daß ein Ausfall oder eine sonstige unerwünschte Ver- mechanischen oder elektrischen Signale moduliert
änderung des zu übertragenden eigentlichen Signals werden.
stets und zwangläufig einen entsprechenden Ausfall Im einfachsten Falle kann diese am Ausgang der
oder eine entsprechende Änderung des Kontrollsignals zu überwachenden Anlage vorgesehenen Vorrichtung
zur Folge hat, so daß sich an Hand des Kontroll- 65 ein im Takte des Kontrollsignals zwischen zwei Zu-
signals der Zustand der Anlage fortlaufend und zu- ständen hin- und herkippendes Relais sein, das bei
veriässig überwachen läßt. Eintreffen des eigentlichen Signals angestoßen wird
Das Verfahren nach der Erfindung besteht darin, und seine periodische Kippbewegung so· lange aus-
daß das eigentliche Signal mit dem Kontrollsignal führt, wie ein Signal am Ausgang- der Anlage an-
modulierbar und das am Ausgang der Anlage durch 70 kommt. Das Relais betätigt einen Schalter, der im
Eingang der Anlage angeordnet ist und das zu übertragende eigentliche Signal vor dem Erreichen des
Einganges der Anlage im Takte des hin- und herkippenden Relais periodisch unterbricht oder zerhackt.
Das Kontrollsignal kann aber auch durch eine unabhängige Modulationsvorrichtung erzeugt werden
und die Quelle des zu übertragenden eigentlichen Signals modulieren.
Die Erfindung läßt sich mit Vorteil bei sogenannten Flammenwächtern anwenden, wo das eigentliche, von
dem Flammenwächter zu übertragende Signal auf direktem oder indirektem Wege von der zu überwachenden
Flamme des Brenners erzeugt wird. Meistens wird es sich um ein elektrisches Gleichstromsignal
handeln, das von einer die Strahlung der Flamme aufnehmenden Photozelle oder von einer
Sondenelektrode, die in den Raum der Flamme ragt, geliefert wird. Derartige Anwendungsformen der Erfindung
werden später an Hand der Zeichnung beschrieben.
Die Erfindung läßt sich durch zahlreiche Abänderungen und Ergänzungen weitergestalten und vervollkommnen.
Derartige Möglichkeiten werden nachstehend an Hand der Zeichnung erläutert.
Weitere Einzelheiten und Ausführungsmöglichkeiten der Erfindung gehen aus der Beschreibung der
in der Zeichnung dargestellten Beispiele hervor. Es zeigt
Fig. 1 ein Blockschema zur Erläuterung der Arbeitsweise der Erfindung,
Fig. 2 ein schematisches Schaltbild einer Ausführungsart einer gemäß der Erfindung arbeitenden Einrichtung,
Fig. 3, 4 und 5 ähnliche schematische Schaltbilder abgeänderter Einrichtungen,
Fig. 6 ein ähnliches Schaltbild einer Ausführungsform der Erfindung für eine Zündflammenbrennerüberwachung,
Fig. 7 ein ähnliches Schaltbild der erfindungsgemäßen Einrichtung für eine Photozellensteuerung,
Fig. 8 und 9 Abänderungen der Einrichtung nach Fig. 7,
Fig. 10 ein Schaltbild einer anderen abgeänderten Einrichtung, die mit einem Kontrollsignal relativ
hoher Frequenz arbeitet,
Fig. 11 und 12 Schaltbilder einer weiteren Ausführungsform der Erfindung,
Fig. 13 ein Schaltbild einer Einrichtung, die nicht nur die Signalübermittlung selbst, sondern auch die
Erregung der einen Vorgang oder ein Signal im Falle eines Fehlers der zu überwachenden Anlage
auslösenden Vorrichtung überwacht,
Fig. 14 eine Ansicht, teilweise im Schnitt, einer mechanischen Anlage, die das Verfahren der Erfindung
anwendet,
Fig. 15 eine Abänderung eines Teiles der Anlage der Fig. 14,
Fig. 16 ein schematisches Bild einer abgeänderten Überwachungseinrichtung und
Fig. 17 ein schematisches Schaltbild einer weiteren Abänderung der Erfindung, die für die Verwendung
mit einer Tonverstärkeranlage eingerichtet ist.
Weil das Verfahren der vorliegenden Erfindung bei verschieden st art igen elektrischen, elektronischen,
mechanischen und elektromechanischen Anlagen angewendet werden kann und vollkommen unabhängig
ist von der zu überwachenden Anlage, soll die Erfindung zunächst an Hand des allgemeinen Blockschemas
der Fig. 1 erläutert werden. Dieses Blockschema stellt eine beliebige Anlage 1 dar, in der ein Signal aus der
Quelle 3 vom Eingang 5 der Anlage 1 zu ihrem Ausgang?
übertragen werden soll. Der Ausdruck »Signal« wird hi-er in einem sehr weiten Sinne verwandt und soll
jede Nachricht, Sache, Stoff oder Energie und ähnliches bedeuten, was vom Eingang der Anlage durch die Anlage
zum Ausgang fließt. Die Erfindung gestattet es, fortlaufend das richtige Arbeiten der Anlage während
der Übermittlung des Signals durch dasselbe zu überwachen. Dies wird durch eine Modulationsvorrichtung
9 bewirkt, die ein Kontrollsignal mit einer mehr oder weniger konstanten Frequenz erzeugt und durch
einen Schalter S in dessen Stellung A mit dem Eingang
5 der Anlage 1 verbunden ist. Diese Modulationsvorrichtung 9 moduliert das Signal, das aus der
Signalquelle 3 zum Eingang 5 gelangt, mit dem Kontrollsignal. Falls erwünscht, kann die Modulation
direkt an der Signalquelle 3 vorgenommen werden, wenn der Schalter .S" dauernd in der Stellung B gehalten
wird. Auf jeden Fall moduliert die Modulationsvorrichtung 9 das Signal am Eingang 5 mit dem
Kontrollsignal.
Die Modulationsvorrichtung 9 muß das Signal so modulieren, daß das modulierte Signal durch die Parameter
der Übertragungsanlage 1 durchgeht. Die Modulation wird dann als Kontrollsignal am Ausgang 7
wiedergewonnen, wobei der Ausgang 7 eine Vorrichtung enthält, die das Kontrollsignal abtrennt. Es kann
daher das Kontroll signal nur durch die Anlage gehen, wenn auch das Hauptsignal durch diese übertragen
wird. Der Ausgangskreis der Anlage muß auf die Frequenz des Kontrollsignals abgestimmt sein, damit
das eigentliche Signal unterdrückt und das Kontrollsignal ausgefiltert wird. Da das Kontrollsignal nicht
am Ausgang 7 erscheinen kann, wenn das eigentliche Signal aus der Signalquelle3 nicht durch die Anlagel
zum Ausgang 7 übertragen worden ist, so gibt die Anwesenheit des Kontrollsignals am Ausgang 7 das richtige
Arbeiten der Signalquelle 3 und der Übertragungsanlage 1 an.
Es soll nun automatisch eine Anzeige ausgelöst werden, wenn die Anlage i nicht richtig arbeitet. Ein
nur ganz kurzzeitiges Ausbleiben des Signals oder ein kurzzeitiges unerwünschtes Ansprechen der Anlage 1
soll dabei scharf unterschieden werden von einem wirklichen Versagen der Quelle3 und der Anlagel.
Daher arbeitet der Ausgang 7 mit einer Steuerung 11 für die die Anzeige hervorrufende oder bewirkende
Vorrichtung 13 zusammen, die eine Verzögerung vorbestimmter Zeitdauer T besitzt. Sollte am Ausgang 7
das Kontrollsignal während einer Zeitspanne von wenigstens T nicht erscheinen, dann und nur dann
soll eine automatische Anzeige ausgelöst werden. In der schematischen Darstellung der Fig. 1 wird diese
Anzeige durch eine Steuerung 11 der Vorrichtung 13, etwa durch das Erregen oder Entregen derselben, bewirkt.
Die Periodendauer des Kontrollsignals muß kürzer als die vorher festgelegte Zeitspanne T sein, da sonst
die Vorrichtung 13 innerhalb einer Periode des Kontrollsignals in unerwünschter Weise ansprechen würde.
Es kann zweckmäßig sein, daß die Modulationsvorrichtung9
durch eine Art Rückkopplung vom Ausgang 7 gesteuert wird, die durch die punktiert gezeichnete
Linie allgemein angedeutet sein soll.
In Fig. 2 ist ein spezielles Beispiel für eine Anlage, die das Überwachungsverfahren der Erfindung anwendet,
dargestellt. Eine beliebige Art einer elektrischen oder elektronischen Übertragungsanlage ist
schematisch mit 1 bezeichnet. Die Anlage 1 kann ein
elektrisches Netzwerk oder irgendeine andere Übertragungsvorrichtung
sein, z. B. eine Verstärkeranlage nach Fig. 5 oder eine Elektronenröhren-Steueranlage
nach Fig. 6 oder eine Strahlen-Empfangsanlage nach Fig. 7 oder eine Strahlen-Modulieranlage nach Fig. 8
usw. In diesem Zusammenhang sei bemerkt, daß nur zum Zwecke der besseren Erläuterung jeweils eine
bestimmte Schaltung oder andere darin enthaltene Einzelheiten im Zusammenhang mit einer einzigen
Figur beschrieben werden, da alle Schaltungen und Einzelheiten ebensogut auch in allen anderen Figuren
enthalten sein könnten.
Ein beliebiges elektrisches Signal wird von der Signalquelle 3 zu dem Eingang 5 der Übertragungsanlage 1 geführt, und zwar über eine Leitung 15 und
über Leitungen 17 und 19, die miteinander verbunden werden, wenn in der dargestellten Weise ein Schalter
21 einen Kontakt 23 berührt. Wenn jedoch der Schalter 21 nach unten geschwenkt und der Kontakt 23
unterbrochen ist, sind die Leitungen 17 und 19 voneinander getrennt, und das Hauptsignal aus der
Quelle 3 ist von dem Eingang 5 abgesperrt. Ein periodisches Pendeln des Schalters 21 moduliert daher
das elektrische Signal durch periodisches Zerhacken am Eingang der Anlage 1. Der Schalter 21 und der
Kontakt 23 gehören zu der Modulationsvorrichtung 9 der Fig. 1.
Da das Kontrollsignal nicht vorhanden sein kann, wenn nicht das elektrische Signal der Quelle 3 vorhanden
ist, kann es auch nicht bei Abwesenheit des eigentlichen Signals im Ausgang 7 auftreten. Die Modulation
durch Schließen und öffnen des Kontaktes 21, 23 ist gleich der Größe des eigentlichen Signals, so daß
sie durch die Parameter der Anlage 1 hindurchgeht, da diese auf die Übertragung des eigentlichen Signals
abgestellt sind.
An dem Ausgang 7 ist eine Vorrichtung angeschlossen, die aus einer Relaisspule 25 besteht, deren
Anker 27 den Schalter 21 steuert. Der Relaisspule25 liegt ein Kondensator 29 parallel.
Wenn sich das Relais 25 normalerweise in der gezeichneten Stellung in stromlosem Zustand befindet,
so wird bei Anlegen des eigentlichen Signals an den Eingang 5, vorausgesetzt, daß die Anlage 1 richtig
arbeitet, das Relais 25 erregt. Beim Erregen des Relais 25 bewegt sich der Anker 27 nach unten, wobei
der Schalter 21 von dem Kontakt 23 getrennt und damit die Signalquelle 3 von dem Eingang 5 abgeschaltet
wird. Der Kondensator 29 hält das Relais 25 über einen Zeitraum erregt, der abhängig ist von
seiner Entladezeitkonstante durch das Relais 25. Dann wird das Relais 25 stromlos, der Anker kehrt unter
Einwirkung der Rückholfeder 31 in die gezeichnete Stellung zurück, und das eigentliche Signal gelangt
wieder zum Eingang 5, so daß es nach Durchgang durch die Anlage 1 die Relaisspule 25 wieder erregt.
Die Größen der Relaisspule 25 und des Kondensators 29 bestimmen die Frequenz der Modulationsvorrichtung 9 und damit des Kontrollsignals. Diese
Frequenz wird zweckmäßigerweise so gewählt, daß ihre Periodendauer mit der vorgegebenen Zeitspanne T
etwa übereinstimmt.
Die Steuerung 11 der Vorrichtung 13 arbeitet in folgender Weise: Ein Speicherkondensator 33 wird
normalerweise von einer Gleichspannungsquelle 35 über die Leitung 37, einen Kontakt 39, einen Schalter
41, der normalerweise mit ihm in Berührung steht, einen weiteren Schalter 45 normalerweise in Berührung
mit einem weiteren Kontakt 47 und eine weitere Leitung 51 aufgeladen. Da auch die Schalter 41 und
45 von dem Anker 27 des Relais 25 gesteuert werden, bewegen sie sich synchron mit dem Zerhackerschalter
21 und daher mit dem Kontrollsignal selbst.
Wenn die Schalter 41 und 45 im Takt des Kontrollsignals
hin- und herpendeln, bewirken sie abwechselnd die Aufladung des Kondensators 33 und seine Entladung
durch die Kontakte 49 und 55 in die Vorrichtung 13, die etwa eine Lampe oder eine andere Anzeigevorrichtung
sein kann. Die Vorrichtung 13 soll
ίο relativ langsam ansprechen und während der vorbestimmten
Zeitspanne T durch den Parallelkondensator 53 erregt werden. Wird kein Kontrollsignal von der
Steuerung 11 aufgenommen, dann wird die Vorrichtung 13 nach dem Verstreichen einer Zeit, die etwa
gleich der vorbestimmten Zeitspanne T ist, stromlos werden. Solange das Kontrollsignal eine kürzere
Periodendauer als T hat, wird jedoch der Kondensator 33 während des richtigen Arbeitens der Übertragungsanlage
1 periodisch elektrische Energie in die Vorrichtung 13 schicken, und zwar mit einer so
großen Geschwindigkeit, daß die Vorrichtung 13 während des richtigen Arbeitens der Anlage 1 dauernd
erregt ist. Jedes Versagen eines Einzelteiles in der Anlage 1, ihres Eingangs 5 oder ihres Ausgangs 7, der
Signalquelle 3, der Modulationsvorrichtung 9, der Steuerung 11 oder der Quelle35 wird daher bewirken,
daß die Vorrichtung 13 nach einer Zeit T nach dem Eintreten des Versagens stromlos wird.
An Stelle einer Lampe oder einer ähnlichen An-Zeigevorrichtung 13 können natürlich auch andere
Arten von Vorrichtungen zum Anzeigen verwandt werden. In Fig. 3 dient beispielsweise eine Relaisspule
57 als langsam ansprechende Vorrichtung 13. Der Anker 59 des Relais 57 betätigt einen Schalter 61
und verbindet die Anschlußklemmen 63 und 67 oder die Anschlußklemmen 63 und 65 miteinander, je nachdem,
ob die Anlage 1 richtig arbeitet oder nicht. Die Anschlußklemmen 63, 65, 67 können zu sichtbaren
oder hörbaren Warn- oder anderen Anzeigevorrichtungen führen, die das unrichtige Arbeiten der Anlage
1 anzeigen, oder zu Vorrichtungen, die das automatische Abschalten des Signalgebers 3, der Spannungsquelle
35 oder der Anlage 1 in bekannter Weise einleiten.
Es ist keineswegs notwendig, daß die Modulationsvorrichtung 9 ein passiver Zerhacker sein muß, wie er
im Zusammenhang mit Fig. 2 erläutert wurde und bei dem keine besondere Modulationsspannung angewendet
wird. Wenn es erwünscht ist, die etwa rechteckige oder quadratische Form des Kontrollsignals beizubehalten,
diese aber als ein zusätzliches Kontrollsignal zu benutzen, so kann dies leicht durch eine
weitere Stromquelle 69, etwa eine Batterie, bewirkt werden, die über die Leitung 19 mit dem Eingang 5
verbunden ist, wie es in Fig. 4 dargestellt ist. Jede Berührung des Schalters 21 mit dem Kontakt 23 wird
dann die Spannung der Quelle 69 zu der Signalspannung amEingang5 hinzuaddieren. Vorzugsweise wird
eine Impedanz 71 zwischen die Leitungen 17 und 19 geschaltet. Die Vorrichtung 13 in Fig. 3 ist auch in
der Anlage der Fig. 4 vorhanden, um eine vollständige Einrichtung zu veranschaulichen.
Ein Beispiel für eine einfache Elektronenröhrenverstärkeranlage
1 ist in Fig. 5 dargestellt. Der Verstärker hat eine Vakuumröhre 73, eine Triode, die
eine Anode 75, eine Steuerelektrode oder Gitter 77 und eine Kathode 79 besitzt. Letztere kann z. B. indirekt
beheizt sein und einen Heizfaden H haben. Selbstverständlich können auch andere Arten von
Verstärkern, beispielsweise Tetroden, Pentoden, ma-
gnetische Verstärker, Transistoren usw., wobei Zahl und Art der Verstärkerstufen beliebig sein können,
angewendet werden. Die Art des Verstärkers und der Verstärkerschaltung sind unwesentlich für die Erfindung,
solange nur ein Signaleingang 5 und ein Ausgang 7 in der Anlage vorhanden sind.
Die Anode 75 der Röhre 73 ist über die Leitung 81 und die Relaisspule 25 mit der Anodenspannungsquelle
83 verbunden, die auch mit der Leitung 15 verbunden ist. Die Signalquelle 3, die beliebiger Art sein
kann, etwa ein Spannungs- oder Stromgenerator, ein Empfänger, ein Sender, ein Signalanzeiger für
Wechsel- oder Gleichstrom, ist über die Leitung 15 mit der Kathode 79 und über die Leitungen 17 und
19 über den Zerhackerschalter 21 mit dem Gitter 77 verbunden. Der Anodenstrom der Röhre 73 als Folge
des Signals an ihrem Gitter erregt das Relais 25, öffnet den Schalter 21 und schaltet das Signal von
dem Gitter der Röhre73 ab, wie es im Zusammenhang mit Fig. 2 beschrieben wurde. ao
Dieselbe Steuerung 11 wie in Fig. 2 kann auch in der Anlage der Fig. 5 verwandt werden. Um auch
noch eine andere Möglichkeit zu erläutern, wird eine etwas andere Steuerung 11 in der Anlage der Fig. 5
verwendet. Diese Steuerung liefert nicht wie im Falle der Fig. 2 die volle Energie in die endgültige Vorrichtung
13, wenn das Kontrollsignal am Ausgang 7 erscheint, sondern am Ende der Zerhackerperiode. Der
Anker27 des Relais 25 wird im nichterregten Zustand des Relais 25 nach unten gezogen. Bei Erregung des
Relais 25 bewegt sich der Anker 27 nach oben. Diese Abänderung kann natürlich auch in der Anlage nach
Fig. 2 und den anderen Ausführungsbeispielen der Erfindung angewandt werden.
Die Spannungsquelle 35 ist über die Leitungen 37 und 51 mit den Schaltern 41 und 45 verbunden. Die
Spannung der Quelle 35 wird daher rasch zwischen den Kontaktpaaren 49-55 und 39-47 geschaltet. Dadurch
wird Spannung über Leitungen 85 und 87 zu zwei weiteren, in Serie geschalteten Relaisspulen 89
und 91 geführt, wobei zu der letzteren ein Kondensator 93 parallel liegt. Das Relais 91 arbeitet mit sehr
niedriger Spannung und benötigt zu seiner Erregung nicht die volle Spannung der Quelle 35. Es bleibt
daher unter Strom, obgleich die Spannung der Quelle 35 nur mit Unterbrechungen an die Leitungen 85 und
87 gelegt wird. Solange die Steuerung 11 das Kontrollsignal von dem Relais 25 erhält, bleibt der Schalter
95 von dem Kontakt 97 getrennt, wodurch ein Alarmkreis offengehalten wird.
Andererseits ist das Relais 89 so gewählt, daß es beinahe die volle Spannung der Quelle 35 zur Erregung
benötigt. Auf diese Weise bleibt bei ordnungsgemäßem Arbeiten der Anlage 1, da die periodisch
arbeitenden Schalter 41 und 45 den Wert der an die Leitungen 85 und 87 gelegten Spannung verringern,
das Relais 89 ohne Strom. Wenn kein Kontrollsignal aufgenommen wird, hören jedoch die Bewegungen der
Schalter 41 und 45 auf, und die Schalter 41 und 45 bleiben in einer Extremstellung stehen, so daß die
volle Spannung der Quelle 35 zum Relais 89 gelangt, worauf der Schalter 99 den Kontakt 101 berührt und
den Alarmkreis schließt. Das Relais 91 dient weiter dazu, das Relais 89 zu überwachen, weil die Relaisspulen
89 und 91 in Serie geschaltet sind.
Fig. 6 veranschaulicht die Erfindung in Anwendung auf einen Flammenwächter. Hier besteht die Signalquelle
3 aus einer Sonde zur Überwachung einer Gas-Zündflamme. Dieselbe Vorrichtung kann auch bei ölbrennern
und anderen Brennstoffen benutzt werden.
Die Überwachung der Flamme kann entweder mittels einer photoelektrischen Zelle oder auch mittels einer
Flammensonde erfolgen, wie es in Fig. 6 dargestellt ist.
Der vornehmliche Zweck eines elektronischen Flammenwächters für öl- oder sonstige Brenner ist
es, den Brennstoff abzuschalten, wenn ein bestimmter unsicherer Zustand eintritt. Ein solcher Zustand kann
das Unterbleiben der Brennstoffzündung oder ein Versagen der Verbrennung während des Betriebes
des Brenners sein. Die Flammensonde nutzt die elektrische Leitfähigkeit derFlamme aus, um den Flammenwächter
in Betrieb zu setzen.
Es können nun Teile des elektronischen Flammenwächters versagen, was unbedingt rechtzeitig erkannt
werden muß.
Durch die Ausführungsform der Erfindung nach Fig. 6, die besonders für die Bedürfnisse eines
Flammenwächters eingerichtet ist, werden zum erstenmal alle durch einen Fehler des Wächters entstehenden
Gefahren vollkommen ausgeschaltet.
In Fig. 6 hat der Flammenwächter einen Brenner 103 mit einem Gaseinlaß 105 und einer Zündelektrode
107 sowie eine L-förmige Flammensonde 109, die an der Stelle befestigt ist, an der sich die Flamme befinden
soll. Das Gas wird durch Anlegen einer hohen Spannung aus dem Transformator 111 zwischen der
Zündelektrode 107 und dem Brenner 103 gezündet. Diese Spannung dient auch als Quelle für den
Flammenwächterstrom, der durch die Flamme zur Sonde 109 fließen kann. Bei Anwesenheit einer
Flamme ist zwischen der Leitung 17, die mit der Sonde 109 verbunden ist, und der Leitung 15, die mit
dem Brennergehäuse 103 verbunden und geerdet ist, eine negative Signalspannung vorhanden.
Die Verstärkerröhre 73 ist normalerweise stromführend, und die negative Signalspannung von dem
Flammenwächter sperrt die Röhre 73. Die Schaltung ist ähnlich denen der Fig. 2, 3 und 5, hat aber einige
Abweichungen. Als Gleichstromquelle 35 ist ein Wechselstromtransformator 113 in Verbindung mit
einem Gleichrichter 115, einem Strombegrenzungswiderstand 117 und einem Speicherkondensator 119
vorgesehen. Der Kondensator 29 liegt parallel zum Relais 25 und ist mit den Widerständen 121 und 123
verbunden, die die richtige Zeitkonstante für das Abfallen des Relais 25 herstellen und die gewünschte
Frequenz der als Zerhacker ausgebildeten Modulationsvo <rrichtung 9 hervorrufen. Das Relais 25 soll
einen großen Wechselstromwiderstand haben. Der Anker 27 des Relais 25 betätigt einen Schalter 41 mit
den Kontakten 39 und 49. Das Relais 57 arbeitet auf einen Schalter 61, der den Einzelkontakt 63 berührt
und die Vorrichtung 13, etwa eine Alarmvorrichtung oder einen Anzeiger, aus einer weiteren Stromquelle
125 mit Strom versorgt. Die Vorrichtung 13 kann aber auch den Brenner und die Brennstoffversorgungsanlage
einschließen, in welchem Falle bei Erregen des Relais 57 noch ein Kontakt 65 geöffnet und auf diese
Weise eine Anzeige herbeigeführt wird.
Die Einrichtung nach Fig. 6 arbeitet folgendermaßen: Beim Fehlen des Flammenwächtersignals
führt die Röhre 73 Anodenstrom, da der veränderbare Widerstand 127 zwischen dem Steuergitter 77
und der Kathode 79 Gitter und Kathode auf ungefähr gleichem Potential hält. Das Relais 25 wird also' erregt
und zieht den Anker 27 nach unten. Dadurch berührt der Zerhackerschalter 21 den Kontakt 23. Der
Speicherkondensator 33 lädt sich aus der Stromquelle 35 über den Schalter 41 auf, der ebenfalls von dem
Anker 27 des Relais 25 gegen den Kontakt 39 bewegt
909 510/3Ot
I 057 505
11 12
worden ist. Jedoch ist das Relais 57 nicht erregt und ist, die in einem gemeinsamen Kolben 141 mit einem
die Vorrichtung 13 unwirksam. Diodengleichrichter 147, 149 untergebracht ist.
Wenn nun eine Flamme entsteht, liefert die Sonde Die Kathode 139 der Photozelle 133 ist über eine
109 eine negative Spannung über die Leitungen 17 bis Leitung 151 und einen Widerstand 153 mit der Anode
19 und 15 zum Eingang 5 der Röhre 73 zwischen Git- 5 147 der Gleichrichterdiode 147, 149 verbunden. Die
ter 77 und Kathode 79 und sperrt die Röhre 73. Die Kathode 149 der Diode ist über eine Leitung 155 mit
Zeit, die bis zur vollständigen Sperrung vergeht, hängt dem einen Pol 157 eines Wechselstromnetzes verbunvon
der Zeitkonstante des Widerstandes 127, des den. Die relativen Kathoden-Anoden-Potentiale der
Parallelkondensators 129 und einem Reihenwiderstand Photozelle 133 werden erhalten durch Vorwiderstände
131 in der Leitung 19 zum Gitter 77 der Röhre 73 ab. io 155' und 157', die zwischen der Leitung 151, die mit
Das Relais 25 wird nach dem Sperren der Röhre 73 der Kathode 139 der Photozelle verbunden ist, und
durch die Ladung des Kondensators 29 noch eine ge- einer Leitung 161, die mit dem anderen Pol 159 des
wisse Zeit unter Strom gehalten. Hierfür ist die Zeit- Netzes verbindet, liegen. Von der Leitung 143 ist eine
konstante der Entladung durch die Relaisspule 25 und Anzapfung 163 mit dem Widerstand 157' verbunden,
die Widerstände 121 und 123 maßgebend. Wenn die 15 wodurch eine Änderung des Potentials der Anode 137
Spule 25 stromlos wird, öffnet sich der Schalter 21 der Photozelle möglich ist. Ein Kondensator 165 liegt
unter der Wirkung der Feder 21. Der Kondensator parallel zu den Widerständen 155' und 157'.
129 hat sich in der Zwischenzeit auf die volle negative Durch die Verbindung der Kathode 167 der Röhre
Signalspannung aufgeladen. Nach dem Abfallen des 141 über die Leitung 169 mit der Leitung 161 und die
Relais 25 schließt der Schalter 41 den Kontakt 49, so 20 Verbindung des Steuergittes 145 mit der Anode 133
daß die in dem Kondensator 33 gespeicherte Energie der Photozelle gelangt das Signal, das in der Photoin
das Steuerrelais 57 über einen weiteren Wider- zelle 133 entsteht, an den Eingang der Tetrode,
stand 133 gelangt. Das erregte Relais 57 veranlaßt Das Schirmgitter 171 ist mit der schon erwähnten seinen Anker 59, den Schalter 61 gegen den Kontakt Leitung 155 verbunden. Der Anodenstrom der Tetrode 63 zu kippen, wodurch die Anzeigevorrichtung 13 aus 25 fließt von deren Anode 173 über die Leitung 81, durch der Quelle 125 erregt wird und anzeigt, daß die An- die Relaisspule 25 in die Leitung 157. Der Anker 27 lage zufriedenstellend arbeitet. der Relaisspule 25 schließt entweder einen veränder-
stand 133 gelangt. Das erregte Relais 57 veranlaßt Das Schirmgitter 171 ist mit der schon erwähnten seinen Anker 59, den Schalter 61 gegen den Kontakt Leitung 155 verbunden. Der Anodenstrom der Tetrode 63 zu kippen, wodurch die Anzeigevorrichtung 13 aus 25 fließt von deren Anode 173 über die Leitung 81, durch der Quelle 125 erregt wird und anzeigt, daß die An- die Relaisspule 25 in die Leitung 157. Der Anker 27 lage zufriedenstellend arbeitet. der Relaisspule 25 schließt entweder einen veränder-
Die negative Spannung des Kondensators 129 fließt baren Reihenwiderstand 175 im Stromkreis einer die
langsam über den Widerstand 127 ab, bis die Röhre 73 Photozelle 133 beleuchtenden Lampe 177 kurz oder
wieder Anodenstrom führt und das Relais 25 wieder 30 schaltet den Widerstand 175 ein. Die Lampe 177 wird
erregt, wodurch der Zerhackerschalter 21 geschlossen über die Leitung 179, die über die Leitunglöl mit der
sowie der Kondensator 33 wieder aufgeladen wird Leitung 159 des Netzes verbunden ist, entweder über
usw. in ständiger Wiederholung. Die Ladung des den Widerstand 175 oder über den Kurzschluß, der
Kondensators 53 hält das Relais 57 für eine gewisse durch den geschlossenen Schalter 21 und Kontakt 23
Zeit unter Strom, da es einen hohen Widerstand und 35 über die Leitung 155 und die andere Seite 157 des
eine niedrige Haltespannung besitzt. Die Zeit bis zum Netzes gebildet wird, mit Strom versorgt. Auf diese
Abfall des Relais 57 ist der vorher festgelegten Zeit- Weise verursacht die periodische Tätigkeit des Relais
spanne T angepaßt, wie im Zusammenhang mit der 25, daß die Lichtstärke der Lampe 177 periodisch
Fig. 1 besprochen wurde. Für den besonderen Fall der schwankt, also moduliert wird. Die Modulation mit
Fig. 6 sind etwa 2V2 Sekunden eine geeignete Ver- 40 dem Kontrollsignal wird auf diese Weise an der
zögerung. Die Periodendauer der Modulationsvorrich- Signalquelle 3 durchgeführt. Der obere Teil der Schaltung
9 ist daher auf einen Wert eingestellt, der kürzer tung mit der Steuerung 11 und der Vorrichtung 13 ist
ist als diese Zeitspanne und für den sich 1 Sekunde ähnlich wie der entsprechende Teil der Fig. 2 und 3.
als zweckmäßig herausgestellt hat. Der Netzgleichrichter 181 und der Speicherkonden-
Jede Unterbrechung oder jeder Kurzschluß in dem 45 sator 183 entsprechen der Gleichstromquelle 35 der
Eingangskreis der Röhre 73 hält dauernd das Gitter Fig. 2.
und die Kathode auf Nullpotential und das Relais 25 Die Einrichtung nach Fig. 7 ist von besonderem
unter Strom. Dann kann jedoch kein Kontrollsignal Vorteil bei Feuer- und Einbruchs-Warnanlagen
entstehen, und der Schalter 41 liegt dauernd gegen od. dgl., bei denen eine Unterbrechung des Lichtden
Kontakt 39, so daß das Relais 57 stromlos bleibt. 5° Strahles der Lampe 177 oder ein Versagen der Lichtin
ähnlicher Weise unterbrechen alle möglichen Feh- quelle, der Photozelle, des Verstärkers oder der sonler
der Schaltelemente, wie Elektrodenkurzschlüsse stigen Schaltung einen Alarm bewirkt.
und -Unterbrechungen, das Kontrollsignal und machen Bei einigen früher erläuterten Ausführungsformen das Relais 57 stromlos. Die Erdung der Relaisspule der Erfindung wurde von der Rückkopplung des Aus- 57 hat nicht zur Folge, daß sie erregt bleibt, da das 55 gangssignals auf den Eingang durch Steuerung der nicht geerdete Ende ihrer Spannungsquelle durch den Modulationsvorrichtung 9 vom Ausgang her Gebrauch Schalter 41 abgetrennt ist. Wenn dieses Ende geerdet gemacht. Dies ist selbstverständlich nicht notwendig. wäre, würde das Relais 57 natürlich unwirksam sein. In Fig. 8 ist z. B. das gleiche System wie in Fig. 7 Die Relaisspule 57 könnte ebenso gut so angeschlossen gezeigt, ausgenommen daß das Relais 25 nicht die sein, daß sie an den beiden Enden durch die Schalter 6o Modulationsvorrichtung 9 steuert. Die Modulation 41 und 45 abgetrennt wird, wie es in Fig. 4 gezeigt ist. der Lichtquelle 177 wird hier vielmehr durch eine un-
und -Unterbrechungen, das Kontrollsignal und machen Bei einigen früher erläuterten Ausführungsformen das Relais 57 stromlos. Die Erdung der Relaisspule der Erfindung wurde von der Rückkopplung des Aus- 57 hat nicht zur Folge, daß sie erregt bleibt, da das 55 gangssignals auf den Eingang durch Steuerung der nicht geerdete Ende ihrer Spannungsquelle durch den Modulationsvorrichtung 9 vom Ausgang her Gebrauch Schalter 41 abgetrennt ist. Wenn dieses Ende geerdet gemacht. Dies ist selbstverständlich nicht notwendig. wäre, würde das Relais 57 natürlich unwirksam sein. In Fig. 8 ist z. B. das gleiche System wie in Fig. 7 Die Relaisspule 57 könnte ebenso gut so angeschlossen gezeigt, ausgenommen daß das Relais 25 nicht die sein, daß sie an den beiden Enden durch die Schalter 6o Modulationsvorrichtung 9 steuert. Die Modulation 41 und 45 abgetrennt wird, wie es in Fig. 4 gezeigt ist. der Lichtquelle 177 wird hier vielmehr durch eine un-
Die Beschreibung der Erfindung hat sich bisher auf abhängige Modulationsvorrichtung 185 erzeugt, die
zerhackende oder pulsierende Modulation des eigent- ein Kontrollsignal geeigneter Amplitude und Frequenz
liehen Signals beschränkt, die zwischen der Signal- auf dem Hauptlichtstrahl erzeugt. Sollte die Modula-
quelle 3 und der Anlage 1 bewirkt wurde. In Fig. 7 65 tionsvorrichtung 185 versagen, so macht sich dies
ist nun ein Beispiel dargestellt, bei dem die Modula- natürlich automatisch durch das Verschwinden des
tion an der Signalquelle selbst stattfindet. In Fig. 7 Kontrollsignals und unter gewissen Umständen auch
ist die Signalquelle 3 in Form einer Photozelle 133 durch das Verschwinden des eigentlichen Signals bedargestellt,
deren Anode 137 über eine Leitung 143 merkbar. In ähnlicher Weise könnte auch in jeder der
mit dem Steuergitter 145 einer Tetrode verbunden 7° Fig. 2 bis 6 der Schalter 21 oder eine andere Modula-
tionsvorrichtung unabhängig durch eine beliebige bekannte
Schwingvorrichtung, etwa durch einen elektrischen, piezoelektrischen oder magnetischen Vibrator,
betätigt werden.
Eine weitere praktische Anwendung der Anlage nach Fig. 8 ist in Fig. 9 dargestellt. Hier unterbrechen
Gegenstände 187 auf einem Transportband das durch ein Kontrollsignal modulierte Lichtsignal, das von der
Photozelle 133 aufgenommen wird. Ein weiteres Relais 191, dem ein Kondensator 193 parallel liegt, ist am
Ausgang 7 mit dem Relais 25 in Reihe geschaltet. Dieses Relais 191 kann einen Schalter 195 betätigen,
der ein Zählgerät 197 zur Bestimmung der Anzahl der Gegenstände 187 schaltet.
In den Einrichtungen der Fig. 7, 8 und 9 kann auch ein beliebiger anderer Generator statt der Lampe 177
vorgesehen werden, wenn ein entsprechender Empfänger statt der Photozelle benutzt wird. Falls Radiowellen
oder Schallwellen Anwendung finden, müßte ein entsprechender Radio- oder Schallsender und
ebenso ein entsprechender Radiowellen- oder Schallwellenempfänger verwendet werden.
Die erläuterten Ausführungsformen der Erfindung können natürlich auch in Rechenmaschinen oder ähnlichen
Schaltungen verwendet werden. Fig. 10 ist jedoch ein besonderes Ausführungsbeispiel für spezielle
Rechenmaschinen, und zwar für eine Impulszähl- und Frequenzteilerschaltung.
Von einer Signalquelle 3 kommende Impulse gelangen über eine Leitung 201 und über einen Diodengleichrichter
203 an das Steuergitter 71 einer Verstärkerröhre 73. In der Erdverbindung der Kathode
79 der Röhre 73 befindet sich ein Widerstand 205 zur Erzeugung einer Vorspannung, und die Röhre 73 ist
normalerweise gesperrt. Die Vorspannung am Widerstand 205 wird nur überwunden, wenn eine vorbestimmte
Anzahl aufeinanderfolgender Impulse in dem Kondensator 207 gespeichert wird, dem ein Widerstand
215 parallel liegt. Wenn die vorbestimmte Anzahl von Impulsen von der Signalquelle 3 her aufgenommen
worden ist, erhöht die Ladung des Kondensators 207 die Spannung an dem Gitter 71 der Röhre
73 so weit, daß die Röhre 73 Anodenstrom führt.
Der Kondensator 207 wird über die Erdleitungen 213 und 217 vollständig entladen, wenn das Relais 25
durch den Anodenstrom erregt wird und den Schalter 21 gegen den Kontakt 23 legt. Auf diese Weise führt
die Röhre 73 einmal bei einer bestimmten Anzahl von Eingangsimpulsen Anodenstrom, wodurch eine Zählung
und eine Frequenzteilung erfolgen. Das Frequenzteilungsverhältnis kann durch Veränderung des
Vorspannungswiderstandes 205 geändert werden.
Auch hier moduliert der Schalter 21 das Eingangssignal vor dem Eingang 5 der Röhre 73 mit dem Kontrollsignal,
und zwar durch Kurzschließen des Kondensators 207, wenn das Relais 25 erregt wird. Der
Speicherkondensator 33 lädt sich periodisch über den Widerstand 43 zwischen den Anschlüssen 5 + und
B— der Stromquelle auf und sendet periodisch Energie in das Relais 57, das den Steuerschalter 61 betätigt,
wie es oben beschrieben worden ist.
Statt der von einem Relais gesteuerten Modulationsvorrichtung können auch andere Arten der Modulation
angewendet werden, wofür Fig. 11 eine Ausführungsmöglichkeit zeigt, bei der ein Ausgangstransformator
an Stelle des Relais 25 und bekannte Modulatorkreise als Ersatz für den Schalter 21 vorgesehen
sind. An dem Eingang 5 der Anlage 1, etwa einer Röhre 73, liegt ein mit einem Konrtollsignal moduliertes
Signal. Die Modulationsvorrichtung 9 kann beispielsweise ein handelsüblicher Impulsgenerator
oder ein anderer Kontrollsignalgenerator sein, wobei das Kontrollsignal durch die Anlage 1 nur in Gegenwart
des eigentlichen Signals übertragen werden kann, wie es oben erläutert wurde.
Das modulierte Signal wird durch die Anlage 1 zum Ausgang 7 übertragen, wo das Kontrollsignal mit
einem Transformator 249 wiedergewonnen wird, der so abgestimmt ist, daß er auf die Modulation des
ίο Signals anspricht. Die obere Anschlußklemme der
Primärwicklung 251 des Transformators 249 ist durch die Leitung 81 mit der Anode 75 der Röhre 73 verbunden.
Der eine Anschluß ist mit einer Anodenspannungsquelle Z? + verbunden, deren negative Anschlußklemme
B— über den Widerstand 205 mit der Kathode 79 der Röhre 73 verbunden ist. An der Sekundärwicklung
253 des Transformators 249 erscheint das Kontrollsignal. An der Sekundärwicklung 253 liegen ein
Kondensator 255 und ein Gleichrichter 257. Die gleichgerichtete Spannung des Kontrollsignals entsteht
an einem Kondensator 259, der parallel zu einem Relais 261 liegt, das den Kontakt 263 einer Anzeigevorrichtung
beliebiger Art, etwa einer Warnanlage, öffnen und schließen kann.
Da der Transformator 249, der die Stelle des Ausgangsrelais
25 einnimmt, keine Gleichspannung durchläßt, sondern nur Wechsel- oder pulsierende Spannungen,
wie das Kontrollsignal, überwacht die Einrichtung der Fig. 11 die Schaltung der Anlage 1 vollkommen.
Der Kondensator 255 und der Gleichrichter 257 überwachen einen möglichen Kurzschluß in dem
Transformator 249, da in diesem Falle an dem Kondensator 259 keine ausreichende Spannung entstehen
würde, um das Relais 261 zu betätigen.
Sollte Rückkopplung einer Modulationsvorrichtung 9 an Stelle der unabhängigen Modulationsvorrichtung
9 der Fig. 11 erwünscht sein, so können die Kontakte 263 in derselben Art wie der Schalter 21
von Fig. 2 oder 5 auf den Eingang 5 einwirken. Im übrigen kann der Schalter 21 der oben besprochenen
Ausführungsformen der Erfindung selber dazu dienen, eine Glocke anzuschlagen oder eine sonstige Anzeigevorrichtung
zu betätigen.
Um zu vermeiden, daß mehrere gleichzeitige Fehler der Anlage 1 die Anzeige eines richtigen Betriebes
hervorrufen, kann die Ausgangsschaltung nach Fig. 12 an Stelle der der Fig. 11 für die Anlage 1
verwendet werden. Hier wird eine weitaus größere Spannung für das Relais 260 verwendet, und zwar
mit Hilfe des 2:1 herauf transformierenden Transformators
250, der durch das Kontrollsignal erregt wird. Die Zeitkonstante der Sekundärwicklung 254 des
Transformators 250 und des Relais 260 bestimmen die vorgegebene Zeitspanne T. Das Relais 260 ist ein
Wechselstromrelais, das vorzugsweise, jedoch nicht notwendigerweise, langsam abfallen soll, besonders
wenn das Kontrollsignal eine ziemlich geringe Frequenz hat. Durch den Aufwärtstransformator 250
kann ein Versagen, das durch Kurzschluß zwischen Primär- und Sekundärwicklung 252 und 254 hervor
gerufen wird, keine falsche Anzeige ergeben. Unterbrechungen oder Kurzschlüsse irgendwo in der Anlage
haben das vollkommene Verschwinden der Spannung in der Relaisspule 260 zur Folge. Das Relais 260
kann durch ein Gleichstromverzögerungsrelais ersetzt werden, in welchem Falle dann eine Gleichrichtung
ähnlich der der Fig. 11 verwendet werden kann. Man kann auch das Relais 260 fortlassen und die Anzeigevorrichtung
direkt an die Sekundärwicklung 254 des Transformators 250 anschalten.
Es können nicht nur die verschiedensten Ausgangsschaltungen und Modulationsvorrichtungen verwendet
werden, um die Erfindung bei beliebigen Übertragungsanlagen anzuwenden, sondern es kann auch die
Leitung zu dem die Anzeigevorrichtung steuernden Relais, die außerhalb der eigentlichen Anlage liegt,
auf richtige Arbeitsweise überwacht werden. Dies wird durch ein weiteres Relais erreicht, das zum
Überwachen des erwähnten Steuerrelais dient. Zum Zweck der Veranschaulichung ist eine solche Steuerrelais-Überwachungsanlage
in Fig. 13 gezeigt, die mit einer nach Art von Fig. 7 überwachten Photozellenschaltung
arbeitet.
Die Einzelteile der Fig. 13, die ähnlichen Teilen der Anlage in Fig. 7 entsprechen, haben die gleichen Bezugsziffern,
so daß die Beschreibung der Schaltung nicht wiederholt zu werden braucht, soweit sie mit
Fig. 7 übereinstimmt. Die Photozelle 133 ist so geschaltet, daß sie bei einer Mindestlichtstärke der
Lampe 177 der Tetrode 141 eine Steuergitterspannung aufdrückt, die die Tetrode 141 sperrt und das Relais
25 stromlos macht. Die Diode 147 bis 149 ist in Fig. 13 in einen von dem Tetrodenkolben 141 getrennten
Kolben 141' eingebaut, könnte aber auch in dem gleichen Kolben 141 eingebaut sein, wie es in
Fig. 7 gezeigt ist. Der Schalter 41, der durch den Anker 27 des Relais 25 und das Kontaktpaar 39-49
gesteuert wird, könnte auch die Funktion des Schalters 45 und des Kontaktpaares 47-55 der Fig. 7 ausüben,
wodurch der Kondensator 33 sich über den Widerstand 43 aus dem Gleichrichter 181 in der einen
Stellung aufladen und in das Relais 57 in der anderen Stellung entladen würde. Diese Energielieferung wird
in Fig. 13 jedoch durch ein weiteres Relais 257 bewirkt, dem ein Kondensator 253 parallel geschaltet ist
und das in einem Kreis liegt, der von der linken Anschlußklemme des Kondensators 33, über die Leitung
48, zu der und durch die Relaisspule 57, über die Leitung 46 zum und durch das weitere Relais 257, über
die Leitung 44 zu dem Kontakt 49 und durch den Schalter 41 und den Widerstand 43 an die rechte Seite
des Kondensators 33 verläuft. Das Relais 257 dient als Überwachungsrelais zur Prüfung des Steuerrelais
2, das vorzugsweise hochbelastbar ist. Das Überwachungsrelais 257 fällt vorzugsweise mit Verzögerung
ab, und zwar aus später zu erklärenden Gründen.
Die Modulation mit dem Kontrollsignal geschieht auf ähnliche Weise wie in Fig. 7 mit Hilfe des Schalters
21. Die Lampe 177 leuchtet auf, wenn der Schalter 21 den Kontakt 23 berührt und einen Kreis
schließt, der von dem Kontakt 23 über die Leitung 80 zu einer Seite der Lampe 177 geht und über die Leitung
82, den Widerstand 175 zu einem Kontakt 6,
durch einen von dem Anker 10 des Steuerrelais 2 betätigten Schalter 4 zu einer Seite Ll einer bei Fl
abgesicherten Wechselstromquelle Ll-L 2, weiterhin durch die Stromquelle zu der Seite L 2, zurück über
die Leitung 12 und einen von der Überwachungsrelaisspule 257 betätigten Schalter 261 zu einem Kontakt
22 und dann über die Leitungen 16 und 18 zur anderen Seite der Lampe 177 geht. Beim öffnen des
Schalters 21 wird daher die Lampe 177 dunkel, macht die Röhre 141 stromführend und schickt Strom in das
Relais 25, das den Schalter 21 wieder schließt, und so fort, wie oben erklärt.
Es muß nun noch erklärt werden, wie das Steuerrelais 2, das sich außerhalb der Übertragungsanlage 1
befindet, durch das Überwachungsrelais 257 nberwacht
wird. Während des Zerhackens des eigentlichen Signals durch den Schalter 21 lädt sich der Kondensator
33 periodisch auf und schickt periodisch seine Ladung in die beiden Kondensatoren 53 und 253, die
parallel zu dem Relais 57 bzw. dem Überwachungsrelais 257 liegen. Die beiden langsam stromlos werdenden
Relais 57 und 257 werden auf diese Weise während des richtigen Arbeitens der Anlage dauernd
unter Strom gehalten.
Der Schalter 61 des Relais 57 berührt den Kontakt
ίο 60 und wird über die Leitung 20 mit dem Steuerrelais
2 verbunden, das auch mit dem Netz L1 verbunden ist. Das Relais 2 arbeitet jedoch nicht, bevor
nicht der Widerstand 175 mit der anderen Seite L 2 des Netzes verbunden ist. Wenn das Überwachungsrelais
257 arbeitet, stellt es diese Verbindung mit L 2 über eine weitere SicherungF2, einen Kontakt 14 und
über den Schalter 261 des Relais 257 und die Leitung 12 her. Der Widerstand 175 verhindert, daß das arbeitende
Überwachungsrelais 257 einen Kurzschluß zwisehen den Leitungen Ll und L 2 hervorruft. Dieser
Widerstand 175 dient jedoch auch als Belastungswiderstand für die Sicherung F 2. Auf diese Weise
arbeitet das Steuerrelais 2 und veranlaßt den durch seinen Anker 10 gesteuerten Schalter 4', die Anzeigevorrichtung
13 aus der Quelle Ll-L 2 zu erregen, und
zwar in einem Stromkreis, der von der linken Seite der Vorrichtung 13 durch den Schalter 4' zu dem
Kontakt 24, über die Leitung 28 zu dem Kontakt 26
und über den Schalter 4 zu der Leitung Ll, durch die Stromquelle zu L 2 und direkt an die rechte Seite der
Vorrichtung 13 verläuft. Während des Anziehens hat also das Relais 2 die beschriebene Verbindung zwischen
der Leitung L1 und dem Widerstand 175 unterbrochen
und dafür die Leitung L1 mit der Leitung 28 verbunden.
Bei Fehlern in der Anlage fällt das Steuerrelais 2 ab, bevor das langsam stromlos werdende Überwachungsrelais
257 abfällt. Durch diese Reihenfolge wird ein vorübergehender Kurzschluß zwischen den
Leitungen Ll und L 2 vermieden, der sonst über die Leitung 28 eintreten und unnötigerweise die Sicherung
Fl ansprechen ließe. Das Steuerrelais 2 wird auf diese Weise ständig auf richtige Arbeitsweise
überwacht, da die SicherungFi durchschlägt, wenn
entweder das Überwachungsrelais 257 oder das Steuerrelais 2 nicht abfallen, beispielsweise hängenbleiben
sollte. Andererseits bewirkt der oben beschriebene Kreis mit dem Widerstand 175, daß die Sicherung/^
durchschlägt, wenn entweder das Überwachungsrelais 257 nicht abfallen oder das Steuerrelais 2 nicht anziehen
sollte.
Daß die Überwachungseinrichtung gemäß Fig. 13 lückenlos arbeitet, geht aus der nachstehenden Übersicht
hervor, in der die Reaktionen bei Eintritt der verschiedenen Fehler angegeben sind.
Fehler
Reaktion
Relais 57 arbeitet nicht.
Relais 257 arbeitet nicht.
Relais 257 arbeitet nicht.
Relais 57 arbeitet nicht,
aber Relais 257 arbeitet.
aber Relais 257 arbeitet.
Relais 25 kippt nicht.
Modulation am Eingang 5
erscheint nicht am Ausgang 7.
erscheint nicht am Ausgang 7.
Relais 2 arbeitet nicht.
Relais 2 arbeitet nicht.
Relais 2 arbeitet nicht.
Relais 257 läßt die Sicherung F 2 durchschlagen.
Relais 57, 257 und 2
fallen ab.
fallen ab.
Relais 25 kippt nicht.
Fehler
Überwachungskreis offen.
Relais 57 fällt nicht ab.
Relais 257 fällt nicht ab.
Relais 2 fällt nicht ab.
Reaktion
Lvcine Lichtmodulation. Relais 25 kippt nicht.
Sicherung F1 schlägt
durch, da Relais 257 abfällt und den Kreis über Ll und L2 kurzschließt,
bevor das Relais 2 abfällt.
Relais 2 schließt beim Abfallen den Stromkreis über Ll und L 2 kurz
und schlägt Sicherung F 2 durch.
Relais 257 schließt beim Abfallen den Stromkreis über Ll und L 2 kurz
und schlägt die Sicherung F1 durch.
Sollte es erwünscht sein, die Überwachung des Steuerrelais 57 aus Fig. 13 wegzulassen, so kann dies
erreicht werden, indem man die Leitung 44 und 46 kurzschließt und die Leitungen 18 und 82 an die Netzleitungen
Ll und L2 anschließt. Der Schalter 261 und der Kontakt 6 steuern nunmehr die Anzeigevorrichtung
13.
Während die geschilderte Überwachung des Steuerrelais 57 von besonderer Zweckmäßigkeit bei den nach
der Erfindung überwachten Anlagen ist, ist sie auch für sich betrachtet wertvoll. Sie kann z. B. mit Vorteil
überall dort angewendet werden, wo die richtige Arbeitsweise eines Kontaktrelais geprüft werden soll.
Eine etwas abgeänderte Relaisüberwachung ist in Fig. 16 gezeigt, wo die Einzelteile dieselben Bezugsziffern wie die entsprechenden Teile der Fig. 13
tragen.
Beim Schließen eines Niederspannungsschalters Sl zum Zweck der Stromversorgung der Vorrichtung 13
wird ein Kreis geschlossen, der von der Netzleitung L2, durch die Sicherung/7!, über die Leitung 12, den
Kontakt 22, den Schalter 261, der durch das Überwachungsrelais 257 gesteuert wird, einen Widerstand
R2 und einen Widerstand R3, zum und durch die Überwachungsrelaisspule 257 geht. Der Kreis verläuft
weiter über einen Gleichrichter 181, einen kleinen Widerstand R4, eine Leitung 102, über den geschlossenen
Schalter 5*1 und dann über eine Leitung 100 durch einen Widerstand Rl bis zu einem Kontakt 6.
Von dem Kontakt 6 führt der auf diese Weise geschlossene Stromkreis durch den von dem Anker 10
des Steuerrelais 2 gesteuerten Schalter 4 an die andere Seite L1 der Netzleitung.
Das Überwachungsrelais 257 wird auf diese Weise unter Strom gesetzt und zieht seinen Anker 105 an,
wodurch ein weiterer, von dem Anker getragener Schalter 106 gegen einen Kontakt 108 gelegt wird.
Dies schließt einen Kreis, der das Steuerrelais 2 erregt und folgendermaßen verläuft: Vom oberen Anschluß
des Steuerrelais 2 über die Leitung 110 zum Kontakt 108, über den Schalter 106, die Leitung 102,
den Steuerschalter Sl und die Leitung 100 zur Sicherung F2, weiter über einen anderen Schalter 112, der
von dem Anker 105 des Überwachungsrelais 257 betätigt wird, zu einem Kontakt 114, der über die Leitung
12 mit der Netzleitung L2 verbunden ist. Da die untere Anschlußklemme des Steuerrelais 2 mit der
Netzleitung Ll verbunden ist, wird das Steuerrelais 2 unter Strom gesetzt.
Das erregte Steuerrelais 2 verbindet die linke Seite der Vorrichtung 13 über den Schalter 4', der durch
den Anker 10 des erregten Steuerrelais 2 bewegt wird, über den Kontakt 24, die Leitung 28, den Kontakt 26
und den Schalter 4 mit Ll. Da die rechte Seite der
Vorrichtung 13 ständig mit L2 verbunden ist, wird die Vorrichtung 13 auf diese Weise unter Strom gesetzt.
Das Überwachungsrelais 257 fällt nicht ab, wenn der Schalter 261 von dem Kontakt 22 abgehoben
wird, weil die in dem Kondensator 253 aufgespeicherte Ladung das Überwachungsrelais 257 erregt halten
wird, bis das Steuerrelais 2 arbeitet und den Schalter 4' in Berührung mit dem Kontakt 24 bringt. Wenn
das Steuerrelais 2 erregt wird, wird der Arbeitsweg des Überwachungsrelais 257 in der erläuterten Weise
geändert und die Polarität von Ll und L 2 in bezug auf das Überwachungsrelais 257 umgekehrt. Der
so Haltekreis für das Überwachungsrelais 257 geht dann
von der Leitung L1 über den Schalter 4, den Kontakt 26, den Widerstand R 3, das Überwachungsrelais 257,
den Gleichrichter 181, den Widerstand R 4, die Leitung 102, den Steuerschalter Sl, die Leitung 100, die
SicherungF2, den Schalter 112, den Kontakt 114 und
die Leitung 12 zur Netzleitung L 2.
Wenn das Steuerrelais 2 durch mechanische Fehler nicht abfällt, nachdem der Steuerschalter 5" 1 geöffnet
ist, wird der Kreis, der i?2 enthält, von Ll über Schalter 4 und Kontakt 26 des Steuerrelais 2,
über R2 und über Schalter 261 und Kontakt 22 des Überwachungsrelais 257 nach L2 geschlossen. Dadurch
steigt der Strom durch 7? 2 an, bis die durchbrennende Sicherung-Fl den Kreis zur Vorrichtung
13 unterbricht. Der Widerstand R2 verhindert, daß der anwachsende Strom die Relaiskontakte beschädigt.
Wie schon erwähnt, arbeitet das Überwachungsrelais 257, bevor das Steuerrelais 2 arbeiten kann,
und sein Arbeitsweg verläuft durch den Kreis mit R2. Wenn daher dieser Kreis unterbrochen ist, wie
etwa bei verschmutzten Kontakten oder wegen Unterbrechung des Widerstandes R2, wegen gebrochener
Leitung oder wegen anderer Gründe, dann kann die Vorrichtung 13 keinen Strom erhalten. Auf diese
Weise wird der einwandfreie Stromdurchgang jedesmal automatisch überwacht, wenn die Steuerung in
Betrieb gesetzt wird.
Wenn die Kontakte 261 und 22 bei geschlossenem Schalter Sl kleben, dann schlägt die Sicherung Fl
durch, wenn der Schalter 4 den Kontakt 26 des Steuerrelais 2 berührt. Sollten die Kontakte 261 und 22 in
einer solchen Weise kleben, daß sie den Schalter 106 an einer Berührung des Kontaktes 108 hindern, dann
kann das Steuerrelais 2 nicht arbeiten. Wenn die hängenden Kontakte 261 und 22 den Schalter 106 hindern,
den Kontakt 108 zu berühren, aber 112 und 114 sich schließen lassen, dann wird die Sicherung F 2
durchschlagen. Dies ergibt sich aus dem Kreis, der von L2 über 112 und 114, über die Sicherung F2,
über R1, über die Kontakte 6 und 4 zu L1 geht.
Wenn der Kontakt 26 und der Schalter 4 des Steuerrelais 2 klemmen, wenn der Schalter ^91 offen ist,
dann wird das Überwachungsrelais 257 ausgelöst, das seinerseits den Kreis über 261 und 22 schließt, so daß
Fl durchschlägt.
Wenn der Kontakt 24 und der Schalter 4' des
Steuerrelais 2 klemmen oder kleben, aber 4 und 6 schließen, fällt das Überwachungsrelais 257 nicht ab,
wenn der Schalter Sl geöffnet wird, und die Sicherung F 2 schlagt durch. Der Haltekreis für das Über-
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wachungsrelais 257 verläuft von LI, über die Vor- das Relais 25 und ein Kondensator 29 parallel dazu.
richtung 13, die klebenden Kontakte 24 und 4', R3, Die erfindungsgemäße Überwachung geschieht in einer
über das Uberwachungsrelais 257, den Gleichrichter Weise, wie sie schon in Verbindung mit den früheren
181, Widerstand R 4, die Kontakte 106 und 108 und * Ausführungsbeispielen der Erfindung beschrieben
über das Steuerrelais 2 nach Ll. Wenn aber die Kon- 5 wurde. Der Zerhackerschalter 21 legt periodisch das
takte 24 und 4' kleben und auch die Kontakte 4 und Steuergitter 408 der Röhre 404 an Erde und unter-
26 geschlossen halten, dann schließen die Kontakte 26 bricht die Übertragung der Signale vom Mikrophon
und 4 die beiden Relais kurz. Dies läßt sich verfolgen 400 zum Eingang der Röhre 404.
von Ll über das Steuerrelais 2, über die Kontakte Wenn ein Thermostat 426 eine Temperatur-
106 und 108, über das Überwachungsrelais 257, über io erhöhung anfordert, wird eine primäre Brennersteue-
die Kontakte 26 und 4 und wieder zurück zu Ll. Das rung 428 betätigt, die zeitweilig den Brennermotor
Überwachungsrelais 257 fällt ab, der Kreis wird ge- 402 anwirft. Falls die Geräusche, die die ordnungs-
schlossen, und die Sicherung Fl schlägt durch, so gemäße Verbrennung begleiten, nicht innerhalb weni-
daß die Vorrichtung 13 stromlos wird. ger Sekunden von dem Mikrophon 400 aufgenommen
Das Überwachungsrelais 257 soll einen großen 15 werden, etwa innerhalb von 10 Sekunden nach dem
Widerstand haben, um das Steuerrelais 2 daran zu Anwerfen des Brennermotors 402, schaltet die primäre
hindern, über die Spule des Überwachungsrelais 257 Brennersteuerung 428 automatisch den Brennermotor
noch zu arbeiten, wenn die Kontakte 106 und 108 zu- 402 ab. Falls die richtigen Geräusche von dem Mikrosammenkleben.
Obwohl dieser Zustand in der Ein- phon 400 aufgenommen werden, wird das Steuerrelais
richtung nach Fig. 13 nicht auftreten kann, weil das 20 57 erregt und zieht den Schalter 61 gegen den Kon-Überwachungsrelais
257 dort aus einer getrennten takt 63, wodurch der Brennermotor 402 in Tätigkeit
Quelle erregt wird, ist es vorzuziehen, auch hier ein gehalten wird. Sollte irgendein Fehler in der An-Überwachungsrelais
mit hohem Widerstand zu ver- lage 1, in der Signalquelle 3, in der Modulationsvorwenden,
das langsam abfällt. Es könnte auch ein mit richtung 9 oder in der Steuerung 13 eintreten, so öff-Verzögerung
arbeitendes Wechselstromrelais in der 25 net sich der Schalter 61, und der Brennermotor 402
Schaltung nach Fig. 16 verwendet werden, wobei der wird abgeschaltet. Sekundäre Steuerungen 430, wie
Gleichrichter 181 entbehrt werden kann. Sicherheitsschalter u. dgl., können in bekannter Weise
Fig. 17 veranschaulicht ein weiteres Beispiel für vorgesehen werden.
die Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung. Hier Die Fig. 14 und 15 veranschaulichen typische
handelt es sich um einen akustischen Flammenwäch- 30 mechanische Ausführungsformen der Erfindung. In
ter, der die bei der Verbrennung von öl oder anderen Fig. 14 ist eine Zug-Bremsanlage dargestellt, die
Brennstoffen hervorgerufenen Geräusche überwacht. ständig und automatisch überwacht werden soll. Dies
Zu diesem Zweck ist eine Signalquelle 3 in Form ist ein Beispiel, wie die Erfindung auf mit Druckeines
Mikrophons 400 in der Nähe der nicht dar- mitteln, Flüssigkeiten oder Gasen arbeitende Steuergestellten Brennerkammer gut abgeschirmt aufgestellt. 35 anlagen angewendet werden kann. In der Bremsanlage
Das Mikrophon nimmt die Geräusche auf, die die kann das Hauptventil 300, das einen Dreiwegeeinlaß
Verbrennung innerhalb der Kammer begleiten, wenn betätigt, in dem Führerstand der Lokomotive eingeder
Brennermotor 402 in Tätigkeit ist. Der Motor 402 baut sein, während sich eine Druckleitung 1 über die
steuert in bekannter Weise den Zufluß von Brennstoff ganze Länge des Zuges mit verschiedenen, längs der
zum Brenner. 40 Leitung angebrachten Abschaltventilen 301, 302 usw.
Das Mikrophon 400 ist mit dem Eingang 5 einer erstreckt. In den Eingang 5 wird aus einer Speicherersten
Vakuumröhre 404 verbunden, die eine Anode quelle 3 das Druckmittel als fließendes Signal ge-
406, ein Steuergitter 408 und eine Kathode 410 hat. schickt. Eine Entlüftungsleitung 304 mit einem
Der obere Anschluß des Mikrophons 400 ist direkt Steuerventil 303 hält einen Minimaldruck in der Anmit
dem Steuergitter 408, der untere Anschluß mit 45 lage aufrecht, wenn das Hauptventil 300 geöffnet
Erde verbunden, der hier mit B— bezeichnet ist. Die wird und die Freigabe der durch das Druckmittel beKathode 410 der Röhre 404 hat eine geeignete Vor- tätigten Vorrichtungen, etwa der schematisch darspannung
und ist über ein Entkopplungsglied 412 mit gestellten Bremsvorrichtungen 305, erwünscht ist.
der Erdklemme B— verbunden. Dem Mikrophon 400 Eine Modulationsvorrichtung 9 in Form eines mechaliegt
ein Widerstand 414 parallel. 5° nischen Impulsgenerators sendet periodische Kon-
Der Anodenstrom der Röhre 404 gelangt von der trollsignale aus, die das Signal im Eingang 5 modu-
Anode 406 zu einem Filternetzwerk 416, das auch Heren. Die Kontrollsignalimpulse, die von der Modu-
weitere Verstärkerröhren enthalten kann. Das Filter- lationsvorrichtung 9 hervorgerufen werden, müssen
netzwerk 416 und das Entkopplungsglied 412 sind einen geringeren Druck haben als der zur Betäti-
entsprechend abgestimmt, so daß bestimmte Tonfre- 55 gung der Bremsen 305 benötigte Druck,
quenzen, die charakteristisch für die Verbrennungs- In dem Ausgang 7 am anderen Ende des Zuges ist
geräusche in einem bestimmten Brenner sind, aus den eine Membran 306 in einem Gehäuse 307 vorgesehen,
übrigen Tonfrequenzen ausgesiebt werden. Eine ge- in das die Leitung 1 mündet. Die Membran 306 ist so
wisse Mindesttonintensität macht den Verstärker 404 eingestellt, daß sie infolge der Kontrollsignalimpulse
stromführend, so daß leisere, sporadische Geräusche 6° vibriert, wodurch mittels einer Feder 308 eine Welle
in dem gleichen Frequenzband die Röhre 404 nicht 309 zum Schwingen gebracht und das Kontrollsignal
beeinflussen können. wiedergewonnen wird. Ein drehbarer Anker 310 wird
Dem Filternetzwerk 416 folgt eine Endröhre 418, geschwenkt, wenn die Welle 309 hin- und herschwingt.
die als Kathodenverstärker arbeitet und deren Anode Dadurch berühren die Kontakte 311 und 312 ab-
420 mit dem B + -Anschluß der Anodenstromquelle 65 wechselnd die Kontakte 313 und 314. Wenn sich die
verbunden ist, die auch die Anodenspannung für die Kontakte 312 und 314 gegenseitig berühren, wird der
Anode 406 der Röhre 404 liefert. Der Ausgang des Kondensator C über einen Strombegrenzungswider-Filternetzwerkes
416 liegt zwischen dem Steuergitter stand R aus einer Energiequelle 315 aufgeladen. Be-422
und der Kathode 424 der Endröhre 418. In dem rühren sich dagegen die Kontakte 311 und 313, so
Kathodenausgangskreis 4 der Endröhre 418 liegen 7o wird die in dem Kondensator C gespeicherte Energie
in das Relais 57 geschickt, das nur mit Verzögerung wieder stromlos wird. Der Parallelkondensator 53
hält das Relais 57 unter Erregung, solange das Kontrollsignal am Ausgang 7 erscheint. Wie bei den elektronischen
Ausführungsformen der Erfindung muß auch hier die Periodendauer des Kontrollsignals kleiner
sein als die vorgegebene Verzögerung beim Stromloswerden des Relais 57.
Jeder Fehler längs der Druckleitung 1 oder in der Speicher-(Druckmittel-) Quelle 3 oder in der Modulationsvorrichtung
9 oder in der Ausgangsvorrichtung 7 usw. läßt das Relais 57 stromlos werden, wo~
durch die Kontakte für eine Alarmvorrichtung oder eine Anzeigevorrichtung geschlossen werden. In diesem
besonderen Beispiel liegen die Bremsen 305 parallel an der Druckleitung 1, es können aber auch
Reihenschaltungen angewandt werden. Bei Betätigung der Bremsen 305 wird automatisch die Alarmvorrichtung
ausgelöst. Wenn das nicht erwünscht ist, kann ein Schalter zum Unterbrechen des Alarmkreises mit
dem Hauptventil 300 verbunden werden, der die Auslösung der Alarmvorrichtung beim Anziehen der
Bremsen verhindert. Wenn dagegen die Alarmvorrichtung beim Anziehen der Bremsen arbeiten darf, findet
eine automatische Überwachung des Alarmkreises statt, wodurch eine Überwachung der gesamten Anlage
bewirkt wird.
Ein einfacher Alarmkreis ist in der Fig. 15 dargestellt. Er enthält eine Lampe 316, die periodisch
aufleuchtet, wenn die Anlage richtig arbeitet, dagegen ständig leuchtet oder dunkel bleibt, wenn ein Fehler
irgendwelcher Art in der überwachten Anlage oder in der Alarmanlage selbst eintritt. Falls eine Modulation
durch Rückkopplung erwünscht sein sollte, kann dies durch Betätigung des Impulsgenerators 9 mit
Hilfe zweier nicht dargestellter und periodisch von dem Anker 310 bewegter Kontakte geschehen. Lediglich
durch Umkehrung der Druckverhältnisse kann die Anlage der Fig. 14 als Vakuumanlage betrieben
werden.
Während in der Anlage der Fig. 14 und 15 die Bremsen oder anderen Vorrichtungen 305 durch Anwendung
von Druck bewegt werden, können auch andere bekannte Anlagen mit der Erfindung ausgerüstet
werden, wie z. B. Anlagen mit Druckausgleich, in denen ein Druckabfall das System aus dem Gleichgewicht
bringt und die Bremsen oder andere Vorrichtungen in Tätigkeit setzt.
Claims (15)
1. Verfahren für die Überwachung einer Anlage zur Übertragung mechanischer oder elektrischer
Signale mittels eines auf den Eingang der Anlage gegebenen Kontrollsignals mit einer nicht in dem
eigentlichen Signal vorhandenen Frequenz oder Frequenzen, dadurch gekennzeichnet, daß das
eigentliche Signal mit dem Kontrollsignal modulierbar und das am Ausgang der Anlage durch
frequenzempfindliche Mittel wieder vom eigentlichen Signal abgetrennte Kontrollsignal einer
Vorrichtung zuführbar ist, die eine Anzeige oder einen Vorgang auslöst, wenn das Kontrollsignal
für eine Zeit ausbleibt, die größer als die Periodendauer des Kontrollsignals ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß am Ausgang der zu überwachenden
Anlage eine auf die mechanischen oder elektrischen Signale ansprechende Vorrichtung vorgesehen ist,
die so lange ihrerseits ein Kontrollsignal erzeugt, als dieses am Ausgang der Anlage ankommt, und
daß mit diesem Kontrollsignal die übertragenen mechanischen oder elektrischen Signale modulierbar
sind.
3. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß am Eingang der zu überwachenden Anlage eine Modulationsvorrichtung zur Modulation
des eigentlichen Signals mit dem Kontrollsignal und am Ausgang eine Vorrichtung vorgesehen
ist, die eine Anzeige oder einen Vorgang auslöst, wenn das Kontrollsignal für eine Zeit
ausbleibt, die größer als die Periodendauer des Kontrollsignals ist.
4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die von der zu überwachenden
Anlage unabhängige Modulationsvorrichtung das eigentliche Signal an seiner Quelle mit dem Kontrollsignal
moduliert.
5. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die das eigentliche Signal am
Eingang modulierende Modulationsvorrichtung ein im Takte des Kontrollsignals periodisch zwischen
zwei Zuständen hin- und herkippendes Relais ist, das mit dem Ausgang der Anlage so
verbunden ist, daß es bei Eintreffen des eigentlichen Signals am Ausgang der Anlage angestoßen
wird und dann seine periodische Kippbewegung so lange ausführt, wie ein Signal am Ausgang der
Anlage ankommt.
6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Relais einen Schalter im
Eingangskreis der Anlage im Takte seiner Kippbewegung periodisch öffnet und schließt.
7. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Ausgang der zu
überwachenden Anlage und der die Anzeige oder den Vorgang auslösenden Vorrichtung eine Steuerung
für diese Vorrichtung vorgesehen ist, die mit einer Verzögerung arbeitet, die etwa gleich der
Periodendauer des Kontrollsignals ist.
8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die am Ausgang
der Anlage liegende, eine Anzeige oder einen Vorgang auslösende Vorrichtung von dem am
Ausgang der Anlage ankommenden Kontrollsignal in dessen Takt periodisch aus einer Energiequelle
erregt wird und eine Ansprechzeit hat, die wenigstens gleich der Periodendauer des Kontrollsignals
ist, derart, daß die Vorrichtung die Anzeige oder den Vorgang auslöst, wenn die Erregung für eine
Zeit ausbleibt, die größer als die Periodendauer des Kontrollsignals ist.
9. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die die Anzeige oder den Vorgang
auslösende Vorrichtung durch ein im Takte des Kontrollsignals hin- und herkippendes Relais
periodisch mit einer Energiequelle verbunden ist.
10. Einrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß der die Vorrichtung
periodisch erregende Kreis, z. B. das Relais, auf die Frequenz des Kontrollsignals abgestimmt ist.
11. Einrichtung nach Anspruch 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das die Vorrichtung periodisch
erregende Relais von dem als Modulations vor richtung dienenden und das Kontrollsignal erzeugenden
Relais gesteuert wird.
12. Einrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet,
daß das die Vorrichtung periodisch
erregende Relais und das das Kontrollsignal erzeugende Relais zu einem einzigen Relais vereinigt
sind.
13. Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Energiequelle ein Kondensator
ist, der von dem hin- und herkippenden Relais im Takte des Kontrollsignals abwechselnd mit
einer Spannungsquelle und mit der die Anzeige oder den Vorgang auslösenden Vorrichtung verbunden
ist. ίο
14. Einrichtung nach Anspruch 8 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der die Anzeige oder
den Vorgang auslösenden Vorrichtung und dem im Takte des Kontrollsignals hin- und herkippenden
Relais eine weitere Relaisanordnung vor- gesehen ist, die die Auslösung einer Anzeige oder
eines Vorganges auch dann bewirkt, wenn nur das hin- und herkippende Relais nicht ordnungsgemäß
arbeitet und z. B. bestrebt ist, die Vorrichtung dauernd zu erregen.
15. Einrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 14, gekennzeichnet durch deren Anwendung
auf die Überwachung von Anlagen zur Übertragung der von Licht- und anderen Strahlungsquellen, z. B. durch Photozellen oder durch von
der Strahlungsquelle beeinflußte elektrische Widerstände, erzeugten elektrischen Signale, beispielsweise
von Flammenwächtern.
In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 686 079, 699 952;
schweizerische Patentschrift Nr. 230 384.
Deutsche Patentschriften Nr. 686 079, 699 952;
schweizerische Patentschrift Nr. 230 384.
Hierzu 4 Blatt Zeichnungen
© 909 510/304 5.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US1057505XA | 1953-08-19 | 1953-08-19 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1057505B true DE1057505B (de) | 1959-05-14 |
Family
ID=22307578
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DER14853A Pending DE1057505B (de) | 1953-08-19 | 1954-08-16 | Verfahren und Einrichtung fuer die UEberwachung einer Anlage zur UEbertragung mechanischer oder elektrischer Signale |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE1057505B (de) |
Cited By (3)
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DE686079C (de) * | 1933-10-04 | 1940-01-03 | Siemens & Halske Akt Ges | Relaiseinrichtung, z. B. fuer Regelzwecke, welche Impulse veraenderlicher Haeufigkeit von einer bestimmten Haeufigkeit ab als Dauerzeichen uebertraegt |
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CH230384A (de) * | 1943-09-16 | 1943-12-31 | Walther Jun Otto | Verfahren zur Überwachung eines sich kontinuierlich abspielenden Verarbeitungsprozesses. |
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1954
- 1954-08-16 DE DER14853A patent/DE1057505B/de active Pending
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