DE1284331B - Vorrichtung zur UEberwachung einer Anlage mit einer Kontrollstation und Hilfestationen - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Über- gleichen Genauigkeit wie Gleichstrommessungen wachung einer Anlage, insbesondere einer Förder- durchführen lassen und weiterhin auf Wechselstromanlage für Kohlengruben, mit einer Kontrollstation leitungen Störsignale erheblicher Größe vorliegen und mehreren im Abstand voneinander angeord- können. Bekannte Wechselstromvorrichtungen arbeineten HilfsStationen, in denen je ein Schalter zum 5 ten daher beispielsweise mit wechselnden Signal-Stillsetzen der Anlage und Auslösen eines Alarmes frequenzen und Filtern, machen also von Frequenzangeordnet ist, welche Schalter an ein gemeinsames, kriterien Gebrauch, die sowohl einen apparatemäßig zu einer Kontrollstation führendes Kabel angeschlos- als auch leistungsmäßig großen Aufwand erfordern, sen ist, das wenigstens drei Adern aufweist, die an Bei anderen bekannten Anlagen enthält die Alarmeine Wechselstromquelle angeschlossen sind und io leitung hintereinandergeschaltete Teilschleifen mit je beim Schließen der Schalter unter Einschaltung von einem Serienwiderstand und einem Parallel-Konden-Gleichrichtern miteinander verbunden werden. sator. Zur Identifizierung einer Station muß eine

Es ist eine Vorrichtung zur Überwachung von Brücke nach Betrag und Phase auf die Schleife Förderanlagen für Kohlengruben bekannt, bei der abgestimmt werden. An der Einstellung der Brücke längs der Förderanlage zwei Drähte verlegt sind. 15 ist dann die Station erkennbar. Es ist offensichtlich, Durch Zusammendrücken der Drähte wird ein daß auch hier ein relativ großer apparativer AufStromkreis geschlossen, der in einer Kontrollstation wand erforderlich ist und vor allem eine automatische einen Alarm auslöst. Diese bekannte Anordnung Erkennung der Station mit sehr großen Schwierigist zwar extrem einfach, ermöglicht aber nicht die keiten verbunden ist.

Identifizierung der Stelle oder Station, an der der 20 Endlich ist es auch bekannt, bei Wechselstrom-Alarm ausgelöst worden ist. Bei dieser bekannten leitungen eine Widerstandskennzeichnung dadurch Vorrichtung sind die Drähte an ihrem von der zu erzielen, daß von komplexen Widerständen Kontrollstation entfernten Ende durch eine Diode Gebrauch gemacht wird, die in verschiedenen Leimiteinander verbunden, so daß stets ein Halbwellen- tungen Wechselströme mit einer Phasenverschiebung strom fließt, der die Kontrollstation in einem Ruhe- 25 von 90° hervorrufen. Auf diese Weise soll eine zustand hält. Diese Maßnahme hat den Zweck, daß relativ leichte Identifizierung der das Signal ausnicht nur dann, wenn die Diode durch Zusammen- lösenden Station möglich sein. Auch hier wird aber drücken der Drähte kurzgeschlossen wird, durch ein erheblicher Aufwand benötigt,
den dann fließenden stärkeren Strom ein Alarm Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe ausgelöst wird, sondern daß auch dann, wenn einer 30 zugrunde, die Nachteile der bekannten Vorrichtunder Drähte reißt, die Unterbrechung des Strom- gen zur Überwachung von Anlagen mit mehreren flusses zur Auslösung eines Alarmes führt. HilfsStationen zu vermeiden und die Vorrichtung so

Es ist weiterhin eine Wechselstrom-Relaisschal- auszubilden, daß mit möglichst einfachen Mitteln

tung mit zwei durch ein Kabel miteinander verbun- eine Identifizierung einer großen Anzahl von Hilfs-

denen Stationen bekannt, von denen die eine eine 35 Stationen von der Kontrollstation aus möglich ist.

Schalteranordnung aufweist, während die andere mit Insbesondere soll es die Erfindung ermöglichen, im

Hilfe dieser Schalter zu betätigende Organe enthält. Falle eines Alarmes eine automatische Anzeige der

Bei dieser bekannten Anordnung weist das Kabel Kontrollstation zu liefern, von der aus der Alarm

drei Adern auf, die an eine Wechselstromquelle ausgelöst worden ist.

angeschlossen sind, und es werden diese Adern 40 Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß erfinbeim Schließen der Schalter unter Einschaltung von dungsgemäß dem Schalter in jeder Hilfsstation eine Gleichrichtern miteinander verbunden, wodurch es Kombination von Gleichrichtern zugeordnet ist, die möglich ist, jedem Schalter ein bestimmtes Organ für diese Station kennzeichnend ist und deren in der anderen Station zuzuordnen. Bei dieser Vor- Gleichrichter beim Schließen des Schalters zwei berichtung zur Fernbetätigung handelt es sich jedoch 45 liebige der Adern des Kabels miteinander verbinden, nicht um eine Vorrichtung zur Überwachung einer daß wenigstens zwei der Adern einzeln mit der Anlage mit einer Kontrollstation und einer größeren Wechselstromquelle und einem Paar parallelgeschal-Anzahl im Abstand voneinander angeordneten Hilfs- teter, entgegengesetzt gepolter Gleichrichter in Serie Stationen, die von der Kontrollstation aus zu über- geschaltet ist, wobei ein Paar Gleichrichter für jede wachen sind. Weiterhin weist die bekannte Anord- 50 solche Ader vorgesehen ist, und daß die Gleichnung nur drei Leiter auf, und es ist nur die Zuord- richterpaare Teil einer Überwachungs- und Anzeigenung von vier Schaltern zu vier Organen möglich. vorrichtung sind, die in der Kontrollstation ange-Die bekannte Anordnung macht von komplizierten bracht ist und feststellt, welche Ströme in den Adern Relaisschaltungen Gebrauch, die bei einer Erhöhung fließen, wenn die Gleichrichter einer Hilfsstation der Anzähl der Adern des Kabels zu einem nicht 55 mit den Leitern durch den Schalter dieser Station mehr vertretbaren Aufwand führen würde. verbunden werden, und dadurch die Station, in der

Es ist weiterhin aus der Gleichstromtechnik her ein Schalter geschlossen wird, identifiziert,
bekannt, Stationen dadurch zu identifizieren, daß in Durch die Erfindung wird demnach in einer von jeder Station ein Kennwiderstand einschaltbar ist, den Wegen, die die Technik bisher beschritten hat, dessen Größe die Stärke des in der Leitung fließen- 60 abweichenden Weise mit sehr einfachen Mitteln eine den Stromes bestimmt, so daß an Hand der Strom- eindeutige Identifizierung der Station ermöglicht, von stärke die Station identifizierbar ist, in der der der aus ein Alarm ausgelöst worden ist. Von beson-Widerstand eingeschaltet worden ist. Dieses System derem Vorteil ist, daß eine sehr geringe Anzahl von hat den Nachteil, daß nur eine beschränkte Anzahl Adern genügt, um eine Vielzahl von Stationen zu von unterscheidbaren Stufen der Stromstärke mög- 65 identifizieren, und daß in der Kontrollstation ebenlich ist. Weiterhin ist dieses System nicht auf falls nur einfache Anordnungen erforderlich sind, wechselstromgespeiste Vorrichtungen anwendbar, um die auslösende Station zu identifizieren. Grundweil sich Wechselstrommessungen nicht mit der sätzlich gibt es bei drei Adern 3³ = 27 und bei vier

Adern 3³ = 729 Möglichkeiten, jedoch sind diese Möglichkeiten nicht voll ausnutzbar, weil sich nicht alle Diodenkombinationen eindeutig unterscheiden lassen. Auch aus Sicherheitsgründen muß eine Anzahl der möglichen Kombinationen ausgeschaltet werden. Trotzdem ergeben sich bei drei Adern bereits zwölf brauchbare Kombinationen, und bei vier Adern ist die Zahl der brauchbaren Kombinationen bereits so hoch, daß für alle praktischen Zwecke die bei vier Adern vorhandenen Kombinationen ausreichen dürften.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfaßt die Überwachungs- und Anzeigevorrichtung Transformatoren, deren Primärwicklung zu je einem von parallelgeschalteten, entgegengesetzt gepolten Gleichrichtern in Serie geschaltet sind. Die Sekundärwicklungen dieser Transformatoren sind mit Gattern verbunden, die zur Identifizierung der Stationen dienen. Auf diese Weise wird eine sehr einfache Verbindung der Adern des Kabels mit einer ao logischen Schaltung geschaffen, die die Stationen automatisch identifiziert, von denen ein Alarm ausgelöst worden ist.

Weitere Einzelheiten und Ausgestaltungen der Erfindung sind der folgenden Beschreibung zu entnehmen, in der die Erfindung an Hand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher beschrieben und erläutert wird. Es zeigt

F i g. 1 ein Schaltbild zur Veranschaulichung des bei der Identifikation der Stationen benutzten Prinzips,

F i g. 2 das Diagramm einer Schaltung zur Identifizierung der Stationen,

Fig. 3 eine Tafel zur Veranschaulichung der Kombinationen von Dioden- oder Gleichrichter-Anschlüssen in jeder Station und die Größe der Ausgangssignale in der Kontrollstation, die von diesen Kombinationen hervorgerufen werden,

F i g. 4 das Schaltbild einer Vorrichtung zur Auswertung der obengenannten Ausgangssignale in der Kontrollstation,

Fig. 5 das Schaltbild einer Station und

Fig. 6 das Blockschaltbild der Kontrollstation.

In der folgenden Beschreibung wird der Ausdruck »Diode« benutzt, um anzuzeigen, daß die benutzten Gleichrichter normalerweise nicht von der Art sind, wie sie in Geräten zur Leistungsversorgung Anwendung findet.

Bei der Prinzipanordnung nach Fig. 1 laufen zwei Drähte P und Q an einer Fördervorrichtung in einer Kohlengrube entlang. An einer bestimmten Stelle oder Station Z kann eine Diode D 3 und an irgendeiner anderen Stelle oder Station Y kann eine Diode D 4 über die Drähte geschaltet werden. In einer Kontrollstation ist ein Transformator 11, der an den Klemmen 10 von einer Wechselspannung von 50Hz gespeist wird, über die Dioden DX und D 2 und die WiderständeR1 und jR2 an die DrähteP und Q angeschlossen.

Wenn die Diode D 3 angeschlossen ist, fließt ein Strom durch den Widerstand R 2 und die Diode D 2. Ähnlich fließt ein Strom durch den Widerstand Al und die Diode Dl, wenn die Diode D 4 angeschlossen ist. Durch Messungen zur Feststellung, ob eine Spannung an den Widerständen R1 und Rl auftritt oder nicht, ist es möglich, zu entscheiden, ob Dioden an der Stelle X oder Y eingeschaltet worden sind.

Die Fig. 2 und 3 zeigen, wie dieses Prinzip nach der Erfindung angewendet wird, um eine von 26 Stationen zu identifizieren. In F i g. 3 sind 26 verschiedene Möglichkeiten dargestellt, um eine, zwei oder drei Dioden zwischen vier Adern 3, 4, 5 und 6 eines Kabels anzuschließen.

Jeder Station ist eine Schlüsselzahl zugeordnet, die einer ganz bestimmten Diodenkombination entspricht, die an dieser Station angeschlossen werden kann. In F i g. 3 sind die Diodenkombinationen am oberen Ende der Spalten dargestellt, an deren unteren Enden die Schlüsselzahlen der entsprechenden Stationen stehen.

Der Transformator 12 in F i g. 2 ist dem Transformator 11 der vereinfachten Schaltung nach F i g. 1 äquivalent. Seine Primärwicklung 13 wird von einer Wechselstromquelle gespeist. Seine drei Sekundärwicklungen 14, 15 und 16 sind in Serie geschaltet. Die Ader 3 ist an das eine Ende der Wicklung 14 angeschlossen, und die Verbindung zwischen den Wicklungen 14 und 15 steht mit der Ader 4 über einen Widerstand R_a und zwei parallele Kreise, die von einer Diode D 5 und einer damit in Serie geschalteten Primärwicklung eines Transformators 17 bzw. von der Diode D 6 und der damit in Serie geschalteten Primärwicklung des Transformators 18 gebildet werden, in Verbindung. Die Adern 5 und 6 sind in gleicher Weise über Dioden D 7 bis DlO, Transformatoren 19 bis 22 und Widerstände R_b und R_c mit dem gemeinsamen Punkt der Wicklungen 15 und 16 bzw. dem anderen Ende der Wicklung 16 verbunden. Die Widerstände R_a, R_b und R_c dienen dazu, einen im Falle einer Störung auftretenden Kurzschlußstrom zu begrenzen.

Der Anschluß einer Diode oder einer Diodenkombination an die Adern in einer Station bewirkt einen Stromfluß durch einige der Primärwicklungen der Transformatoren 17 bis 22, so daß einige Ausgangssignale a, ä, b, b', c und/oder c' an den Sekundärwicklungen dieser Transformatoren erscheinen. Wenn beispielsweise die Diodenkombination, die der ersten Station mit der Schlüsselzahl 1 entspricht, eingeschaltet wird, werden Ströme durch die Dioden D 9 und DS fließen. Dementsprechend werden Ausgangssignale α und c an den Sekundärwicklungen der Transformatoren 17 und 21 erscheinen.

Die jeder Station entsprechenden Ausgangssignale und ihre Amplitudenverhältnisse sind in der Tafel nach F i g. 3 angegeben. Wenn beispielsweise der Spannung an jeder Sekundärwicklung des Transformators 12 drei Einheiten zugeordnet werden, hat das der Station 1 entsprechende Ausgangssignal c neun Einheiten, da die Diode in der Station 1 zwischen den Drähten 6 und 3 über alle drei Windungen geschaltet ist. Das Ausgangssignal α beträgt drei Einheiten, da die andere Diode der Station 1 nur über eine Sekundärwicklung des Transformators 12 geschaltet ist. Das kleinstmögliche Ausgangssignal hat 1,5 Einheiten. Ein solches Signal tritt auf, wenn die Diode in einer entfernten Station über eine Wicklung des Transformators geschaltet ist, jedoch an zwei Transformatoren ein Ausgangssignal erzeugen muß. So beaufschlagt beispielsweise die Diode der Station 11 die beiden Transformatoren 17 und 20 und erzeugt zwei Ausgangssignale α und b'.

Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel werden die verschiedenen Amplituden der Ausgangssignale nicht benutzt, jedoch ist ihre Benutzung möglich. Die vier Adern könnten dann dazu benutzt

werden, um noch mehr als 26 Stationen zu unter- gerätes und über das Gatter 61 die Einerstelle 1 in

scheiden. Betrieb gesetzt wird.

In F i g. 4 ist schematisch dargestellt, wie die Aus- Nunmehr wird die den Förderer steuernde Schalgangssignale a, a', b, V, c und c' dazu benutzt wer- rung an Hand der Fig. 5 und 6 beschrieben. In der den, um eine von mehreren Stationen zur Anzeige 5 Kontrollstation speist ein Transformator T₁, dessen zu bringen, wenn die entsprechende Diodenkombi- Primärwicklung an eine Wechselstromquelle von nation an die Drähte angeschaltet wird. 50 Hz angeschlossen ist, von seiner Sekundärwick-AlIe Ausgangssignale a, a', b, b', c und d werden lung aus einen Stromkreis zur Erregung zweier mit Hilfe von Verstärkern 23 bis 28 auf die gleiche Relais RLl und RL2. Dieser Stromkreis ist an das Amplitude gebracht. Die Ausgänge der Verstärker 23 io eine Ende der Sekundärwicklung des Transformabis 28 sind paarweise an die NOR-Gatter 57, 58 tors T₁ angeschlossen und geht über zwei parallele und 59 geschaltet, so daß an diesen Gattern Aus- Zweige zu einer Ader 1, die die einzelnen Stationen gangssignale a_t, b_t oder c_t erscheinen, wenn keine miteinander verbindet und über eine Diode D13 Signale« und a', b und b' oder c und d vorliegen. (Fig. 5), die in der am weitesten von der Kontroll-Die Tafel nach F i g. 3 zeigt auch die Ausgangs- 15 station entfernten Station angeordnet ist, zu einer signale der NOR-Gatter und die Kombinationen der Ader 3 geht, die zu dem anderen Ende der Sekundär-Signale, die zur Identifizierung der Stationen benutzt wicklung des Transformators T₁ zurückführt. Der werden. Die Ausgänge der Verstärker und der eine der beiden parallelen Zweige besteht aus der NOR-Gatter sind in der Weise an UND-Gatter g_t Serienschaltung des Relais ALI, der Diode D11 und bis g₂₆ angeschlossen, daß das einer bestimmten 20 den Relaiskontakten RL3B und RL2A und der Station zugeordnete UND-Gatter eine Kombination andere aus der Serienschaltung des Relais RL2 mit von drei Ausgangssignalen der Verstärker bzw. der Diode D12.

NOR-Gatter empfängt, wenn die Diodenkombination In allen Stationen längs der Fördervorrichtung

an der entsprechenden Station eingeschaltet wird. läuft die Ader 1 über einen Auslöseschalter, wie

So ist beispielsweise das Gatter ^₁ so geschaltet, daß 35 den Schalter SWl in Fig. 5, dessen Kontakte offen

es nur die Signale a, c und b_t empfängt und daher sind, wenn er betätigt wird, aber geschlossen, wenn

der Station 1 entspricht. er losgelassen ist. Wenn ein Anhalten des Förderers

Die NOR-Gatter 57 bis 59 ermöglichen die Be- gewünscht wird, wird einer dieser Schalter betätigt,

nutzung aller 26 Anschlußmöglichkeiten für die so daß das Relais RLl abfällt und ein Kontakt

Dioden. Zusammen mit den Verstärkern 23 bis 28 30 RLlA öffnet, der sich in dem Steuerkreis des

gestatten sie eine eindeutige Signalkombination für Förderers befindet und den Förderer anhält, wenn

die einer jeden Schlüsselzahl, also einer jeden er sich öffnet. Die Knöpfe der Auslöseschalter

Station zugeordneten Gatter ^₁ bis g₂₆. Wenn kein müssen alle frei sein, damit der Förderer laufen

Signal verfügbar wäre, um anzuzeigen, daß eines oder in Gang gesetzt werden kann,

oder mehrere der Signalpaare α und d, b und V 35 Nun wird die Folge der Vorgänge beim Betätigen

und c und c' fehlen, könnte nur eine geringere eines Auslöseschalters beschrieben. Die Auslöse-

Anzahl von Schlüsselzahlen benutzt werden. Statt schalter sind mit Kippschaltern SW 2, SW 3 und SW4

der NOR-Gatter könnten Umkehrschaltungen an die (s. F i g. 5) gekoppelt, die die der Station zugeord-

Ausgänge der drei Verstärker angeschlossen werden nete Diodenkombination in solcher Weise einschal- und die Signale dieser Umkehrschaltungen den 40 ten, daß diese Einschaltung schon erfolgt, bevor die

Gattern ^₁ bis g₂₆ zugeführt werden. Eine solche Ader 1 unterbrochen und der Förderer angehalten

Anordnung würde jedoch nicht die Benutzung aller wird. Dies ist erforderlich, um zu gewährleisten,

26 Schlüsselzahlen ermöglichen. daß die Signale an den Gattern g₁ bis g₂₆ vorliegen,

Die Ausgangssignale der Gatter g₁ bis g₂₆ werden bevor der obengenannte Impuls zur Steuerung dieser

zu bestimmten Zeiten unter der Kontrolle gewisser 45 Gatter erzeugt wird, weil nämlich beim Anhalten

Impulse, wie später noch beschrieben wird, über des Förderers dieser Impuls mit Hilfe des Kontaktes

Gatteg\ bis g'_2e und bistabile Kreise31 bis 56 an RLlB (Fig. 4) erzeugt wird. Es ist deshalb wesent-

Ausgänge d₁ bis d_2S gelegt. lieh, daß die Ausgangssignale a, a\ b, b', c, c', a_t, b_t

Bei einem anderen Ausführungsbeispiel sind die und c_t empfangen werden, bevor die Fördervorrich-

Gatterg'j bis g'_2e fortgelassen, und die Eingangs- 50 tung anhält.

signale für die bistabilen Kreise kommen direkt von Zuerst wird das Relais ALI betätigt, das seinen den Gatter gj bis g₂₆. Kontakt RL IB (Fig. 4) an eine Spannungsquelle Die Verbindungen U₁ bis d₂₆ sind an ODER- von —10 V anlegt. Dies bewirkt, daß der monoGatter 60 bis 69 angelegt, die über Leistungsverstär- stabile Kreis A einen Impuls von 20 ms Dauer ker 80 bis 89 die Lampen der Einerstellen eines 55 erzeugt. Während der Dauer dieses Impulses haben digitalen Anzeigegerätes zum Aufleuchten bringen alle Eingangssignale α bis c' Zeit, anzukommen und können. Die Verbindungen d₁₀ bis d_2e sind außerdem ihren stabilen Wert anzunehmen, bevor ein Stellan die ODER-Gatter 70 bis 73 angeschlossen, die impuls-Generator 112 die Gatter g₁ bis g₂₆ öffnet, ihrerseits über die ODER-Gatter 74 und 75 und die Die Ausgangssignale dieser Gatter durchlaufen die Leistungsverstärker 91 und 92 an die Lampen der 60 weiteren Gatter g\ bis g'₂₆ und schalten die bistabilen Zehnerstellen des digitalen Anzeigegerätes 93 ange- Kreise 31 bis 56, die ihrerseits das Darstellungsgerät schlossen sind. betätigen. Wenn einer der bistabilen Kreise seinen Die Verbindungen der ODER-Gatter 60 bis 73 Zustand ändert, verhindert er einen weiteren Wechsel sind so ausgeführt, daß jedes der Gatter g_± bis g₂₆ seines Zustandes durch Schließen seines g'-Gatters. eine Darstellung hervorruft, die seiner Zahl ent- 65 Deshalb kann die Anzeige nicht durch Drücken spricht. So gibt beispielsweise das Gatter g₂₁ ein eines weiteren Auslöseschalters geändert werden Signal an die Verbindung d₂₁ ab, so daß über die und die Nummer der Station, von der aus die Gatter 72 und 75 die Zehnerstelle 2 des Darstellungs- Förderanlage angehalten wurde, bleibt angezeigt. In

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jedem Fall kann die Betätigung weiterer Auslöse- kommt, wenn schon beim Einschalten der Vorrich-

schalter Signale nicht bis über die Gatter ^₁ bis g₂₆ tung ein Auslöseschalter betätigt ist.

hinausschicken, bevor nicht der Stellimpuls-Genera- Es ist erforderlich, daß eine Beschädigung des

tor 112 einen weiteren Puls erzeugt. Kabels, das die Adern 1 bis 6 enthält, bekannt wird.

Da die Schalter SW 2, SW 3 und SW 4 Wechsel- 5 Schäden, die Kurzschlüsse zwischen den Adern 1

schalter sind, wird die Schlüsselzahl der nächstliegen- und 3 bewirken, sind besonders gefährlich, weil sie

den Station angezeigt, in der der Schalter SW1 be- ein Anhalten des Förderers von einer Station jenseits

tätigt worden ist. des Kurzschlusses verhindern würden. Ein Kurz-

Es ist ein Rückstellschalter 113 vorgesehen, der Schluß zwischen den Adern 1 und 3 bewirkt jedoch dazu dient, alle logischen Kreise in ihre Normal- io ein Anziehen des Relais RL 2 und ein Öffnen seines stellung zurückzubringen, d.h. in die Stellung, die KontaktesRL2 A, was ein Abfallen des RelaisRLl sie vor dem Empfang eines Eingangssignals hatten. und ein Anhalten des Förderers zur Folge hat. Ist Durch Betätigen des Rückstellschalters 113 wird zwischen den Adern ein teilweiser Schluß vorhanden, eine Spannung von —10 V an einen monostabilen durch den ein genügend großer Strom gezogen wird, Kreis B angelegt, der die Gatter g_t bis g.,₆ in der- 15 um das Relais RL1 angezogen zu halten, dann wird selben Weise beaufschlagt wie der monostabile das Relais RL 2 infolge des dabei auftretenden Kreis-. Wenn ein zweiter Auslöseschalter betätigt Stromes gleicher Größe, aber entgegengesetzter worden und der erste Auslöseschalter losgelassen ist, Richtung anziehen. Die RelaisRLl und RL2 sind wenn der Zurückstellschalter betätigt wird, gelangt von gleichem Aufbau. Die Erregung des Relais RL 2 die Zahl der Station mit dem zweiten betätigten 20 bewirkt ein Anhalten des Förderers und kann auch Auslöseschalter zur Darstellung. Wenn beide Aus- die Auslösung eines Alarmsignals bewirken,
löseschalter noch immer betätigt sind, wird die der Wenn ein Kurzschluß oder ein Teilschluß zwischen Kontrollstation am nächsten liegende Station ange- zwei Adern 3 bis 6 entsteht, entstehen ein oder zwei zeigt. Ein wichtiges Merkmal des Systems besteht Paare der Ausgangssignale a, a', b, V oder c, c'. Die darin, daß die Nummer der ersten Station so lange 25 Vorrichtung ist so aufgebaut, daß die Verbindung angezeigt wird, bis sie von Hand gelöscht wird. einer Diodenkombination an einer beliebigen Sta-Keine Aufmerksamkeit braucht auf die Möglichkeit tion oder an Stationen ein solches Paar von Ausgerichtet zu werden, daß zwei Auslöseschalter gleich- gangssignalen nicht entstehen läßt. Daher ist ein zeitig betätigt werden und daher eine Kombination Kurzschluß-Alarmkreis dadurch geschaffen, daß jevon Stationsnummern zur Darstellung gelangt, weil 30 weils ein Paar dieser Ausgänge einem der UND-beide in dem gleichen Zeitraum von 20 Millisekun- Gatter 101 bis 103 (F i g. 4) zugeführt wird, deren den betätigt werden müßten und dies auch dann Ausgangssignale dann über das ODER-Gatter 104 praktisch ausgeschlossen ist, wenn zwei Leute zu- zu einem Leistungsverstärker 105 geführt werden, sammen arbeiten. Wenn kein Auslöseschalter be- der ein Relais RL3 und eine Kurzschluß-Alarmtätigt ist, wenn der Rückstellschalter betätigt wird, 35 lampe 106 betätigt. Der Kontakt RL 3 A des Relais wenn also der Steuerkreis des Förderers geschlossen RL3 kann dazu benutzt werden, einen anderen ist, erscheint keine Anzeige, und die Kontrollampe Alarmkreis auszulösen. Die Gatter 101 bis 103 werdes Kreises wird anzeigen, daß die Fördervorrich- den im Punkt 107 mit einem weiteren Eingangssignal tung wieder in Gang gesetzt werden kann. Wenn versehen, wenn der Förderer arbeitet. Die Abwesennach der Betätigung eines Auslöseschalters in einer 40 heit dieses Eingangssignals bei angehaltenem Förersten Station und der Darstellung ihrer Schlüssel- derer verhindert einen falschen Alarm in dem Fall, zahl dieser Schalter losgelassen und der Auslöse- in dem die Diodenkombinationen zweier Stationen schalter einer anderen Station vor dem Rückstell- angeschlossen sind und zusammen ein solches Signalschalter 113 betätigt wird, dann wird zunächst das paar liefern. Bei Erregung des Relais RL 3 wird der Relais RLl wieder erregt, ohne daß die Förder- 45 KontaktRL3B (Fig. 6) geöffnet und dadurch der vorrichtung infolge einer äußeren Verriegelung Förderer angehalten.

anläuft, und dann ein zweites Mal ausgelöst, wobei Ein ODER-Gatter 108 (F i g. 4) speist einen Wanddie Gatter gj bis g₂₆ die Schlüsselzahl der zweiten ler 104 und bringt über den Leistungsverstärker 110 Station der Schlüsselzahl der ersten Station über- eine Kontrollampe 111 zum Aufleuchten, die den lagern. Diese Überlagerung ist nicht eine falsche 50 ordnungsgemäßen Zustand der Vorrichtung anzeigt, Kombination, sondern eher eine nützliche Ein- wenn von den Ausgängen a, a', b, V, c, c' kein Einrichtung, die eine Bestimmung der das An- gangssignal geliefert wird.

halten bewirkenden Station ermöglicht, auch wenn Nachdem erläutert wurde, wie die Vorrichtung

ihr Auslöseschalter seine Normalstellung nach auf Schaden reagiert, die einen Kurzschluß im Kabel

dem Anhalten der Fördervorrichtung eingenom- 55 bewirken, wird nun die Wirkung eines Schadens kurz

men hat. behandelt, der eine Unterbrechung zur Folge hat. Da

Es ist infolgedessen ersichtlich, daß jeder Versuch das Prinzip der Identifizierung bei der Vorrichtung

des Bedienungspersonals, die Vorrichtung zu einer darauf beruht, daß normalerweise keine Signale emp-

falschen Stationsanzeige zu bringen, mit größter fangen werden, verhindert eine Unterbrechung den

Wahrscheinlichkeit ohne Erfolg bleiben muß. 60 Empfang der zur Identifikation benötigten Signale. Da

Wenn die Vorrichtung zum ersten Mal einge- jedoch eine Unterbrechung eines der Drähte 1 und 3

schaltet und der Förderer in Gang gesetzt wird, die gleiche Wirkung hat wie die Betätigung eines

können die bistabilen Kreise einen beliebigen ihrer Auslöseschalters, wird der Förderer in diesem Fall

möglichen Zustände einnehmen. Sie werden dann angehalten. Dies ist ein wichtiger Sicherheitsfaktor,

von einem Anlauf-Rückstellkreis 114 in die Bereit- 65 Eine zusätzliche Ader 2 (F i g. 5 und 6) wird zu-

schaftsstellung gebracht, der zunächst den bistabilen sammen mit der Ader 3 als Telefonleitung benutzt,

und dann den monostabilen Kreis B zurückstellt. In der Kontrollstation ist eine Telefonbuchse 115 in

Hierdurch wird gewährleistet, daß sofort zur Anzeige Serie zu einem Kondensator C₁ vorgesehen. Gleiche

Anordnungen mit einer Telefonbuchse 116 und einem Kondensator C₂ sind an jeder anderen Station vorhanden. Mit Schalleistung betriebene Telefongeräte können an diese Buchsen angeschlossen und es kann eine Sprechverbindung zwischen der Kontrollstation und jeder anderen Station sowie zwischen den einzelnen Stationen hergestellt werden, auch wenn ein Auslöseschalter betätigt ist. Bei anderen Ausführungsformen sind die Kondensatoren C₁ und C₂ fortgelassen.

Ein Tongenerator 117 beaufschlagt die Adern 2 und 3 für Rufzwecke mit einem Sinussignal von 20 000 Hz. Wenn die Kontrollstation von einer anderen Station aus angerufen werden soll, wird ein Schalter 118 dazu benutzt, diese beiden Adern über einen Kondensator C₃ kurzzuschließen, der bei 20 000 Hz gegenüber dem Innenwiderstand R 5 eine geringe Impedanz hat, wodurch der Ton auf den Adern unterdrückt wird. Das Fehlen eines Tones auf den Adern wird von dem Kreis 118 bemerkt, der ao dann ein Rufsignal abgibt. Der Ton von 20 000 Hz kann in den Telefongeräten nicht gehört werden, weil diese Geräte auf hohe Frequenzen nicht ansprechen. Bei anderen Ausführungsformen ist der Kondensator C₃ fortgelassen. »5

Es kann auch ein Leitungsprüfer 119 (F i g. 6) zwischen den Adern 2 und 3 angeschlossen werden, der einen Alarm auslöst, wenn Ader 2 zerrissen und die Sprech- und Signalkreise unterbrochen sind.

Bei einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung wird das System einer Zugdrahtanordnung verwendet. In diesem Fall kann das sechsadrige Kabel, das bei dem vorherigen Ausführungsbeispiel benutzt wurde, in den Kabelkasten der Fördervorrichtung verlegt werden, und der Förderer kann mit Hilfe des Zugdrahtes gesteuert werden. Statt dessen kann auch das sechsadrige Kabel selbst als Zugkabel benutzt werden. In jedem Fall ist der Aufbau der Kontrollstation der gleiche, abgesehen davon, daß einige zusätzliche Kreise für den Gebrauch und die Überwachung des Zugdrahtes benötigt werden.

Bei Anwendung der Erfindung im Bergbau, wo strengste Sicherheitserforderungen zu beachten sind, kann die Anordnung nach F i g. 6 so abgewandelt werden, daß nur ein einziger Transformator an Stelle der beiden Transformatoren T₁ und T₂ benutzt wird, dessen Sekundärwicklung einen Abgriff für den Anschluß der gemeinsamen Ader 3 aufweist. Hierdurch wird vermieden, daß die Sekundärspannungen der beiden getrennten Transformatoren Kurzschluß- so ströme bewirken können, die über die zulässigen Ströme hinausgehen.

Außer in Kohlengruben kann die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Förderung und Identifizierung von Stationen in Steinbrüchen oder Gaswerken Verwendung finden. Wenn die Auslöseschalter durch Wandler ersetzt werden, kann die Stellung von Geräten, beispielsweise von Kohlenfräsen in Bergwerken, mit einem Minimum an Kabeladern überwacht werden.

Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung liegt in den geringen Kabelkosten, weil nur wenige Adern benötigt werden, um eine große Anzahl von Stationen zu identifizieren.

Claims (6)

65 Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Überwachung einer Anlage, insbesondere einer Förderanlage für Kohlengruben, mit einer Kontrollstation und mehreren im Abstand voneinander angeordneten HilfsStationen, in denen je ein Schalter zum Stillsetzen der Anlage und Auslösen eines Alarmes angeordnet ist, welche Schalter an ein gemeinsames, zu einer Kontrollstation führendes Kabel angeschlossen sind, das wenigstens drei Adern aufweist, die an eine Wechselstromquelle angeschlossen sind und beim Schließen der Schalter unter Einschaltung von Gleichrichtern miteinander verbunden werden, dadurch gekennzeichnet, daß dem Schalter (SW2, SW3 und SWA) in jeder Hilfsstation eine Kombination von Gleichrichtern zugeordnet ist, die für diese Station kennzeichnend ist und deren Gleichrichter beim Schließen des Schalters zwei beliebige der Adern (3 bis 6) des Kabels miteinander verbinden, daß wenigstens zwei der Adern (4 bis 6) einzeln mit der Wechselstromquelle (14, 15, 16) und einem Paar parallelgeschalteter, entgegengesetzt gepolter Gleichrichter (D 5, D 6 bzw. D1, DS bzw. D 9, DlO) in Serie geschaltet sind, wobei ein Paar Gleichrichter für jede solche Ader vorgesehen ist, und daß die Gleichrichterpaare Teil einer Überwachungs- und Anzeigevorrichtung sind, die in der Kontrollstation angebracht ist und feststellt, welche Ströme in den Adern fließen, wenn die Gleichrichter einer Hilfsstation mit den Adern durch den Schalter dieser Station verbunden werden, und dadurch die Station, in der ein Schalter geschlossen wird, identifiziert.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Adern (4, 5, 6) in den HilfsStationen durch die Schalter (SW2, SW3, SW4) in solcher Weise verbunden sind, daß bei einer Einschaltung der Gleichrichter-Kombination in der Station die Adern (4, 5, 6), in denen die Schalter (,W 2, 51^3, SW 4) angeordnet sind, an dieser Station unterbrochen werden.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Überwachungsund Anzeigevorrichtung Transformatoren (17 bis 22) umfaßt, deren Primärwicklungen zu je einem von parallelgeschalteten, entgegengesetzt gepolten Gleichrichtern (D 5 bis D10) in Serie geschaltet sind, wogegen deren Sekundärwicklungen mit zur Identifizierung der Stationen dienenden Gattern (g_t bis g₂₆) verbunden sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Überwachungs- und Anzeigevorrichtung eine Reihe von bistabilen Kreisen (31 bis 56) enthält, von denen jeder mit einem der Gatter (^₁ bis g₂₆) verbunden ist, und daß die bistabilen Kreise außerdem an ein Anzeigegerät (40, 93) angeschlossen sind, das Zeichen in einer Weise darzustellen vermag, durch die die Hilfsstation angezeigt wird, wenn eines der Gatter den Zustand des damit gekoppelten bistabilen Kreises ändert und Signale von dem bistabilen Kreis in das Anzeigegerät gelangen.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen die Gatter (^₁ bis g_2e) und die bistabilen Kreise (31 bis 56) eine weitere Reihe von Gattern (g_t ^r bis g₂₆) eingeschaltet ist, so daß eines der weiteren Gatter (g\ bis g'₂₆) zwischen einem der erstgenannten Gatter (^₁ bis g.,₆) und dem ihm entsprechenden bistabilen Kreis (31

bis 56) angeordnet ist, und daß die weiteren Gatter daran gehindert sind, Signale weiterzuleiten, wenn die bistabilen Kreise, mit denen sie verbunden sind, in einem Zustand sind, der im Anzeigegerät eine Anzeige bewirkt, und daß Mittel vorgesehen sind, um die bistabilen Kreise bei Bedarf in ihren anderen Zustand zurückzuführen.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Anzahl von NOR-Gattern (57, 58, 59) vorgesehen ist und jedes NOR-Gatter von einem Verstärker-

paar einer Serie von Verstärkern (23 bis 28) Signale empfängt, die zwischen die Transformatoren (17 bis 22) und die erstgenannten Gatter (g_t bis g₂₆) eingeschaltet ist, und daß die beiden Verstärker (z. B. 23 und 24) eines jeden Paares jeweils mit einem der beiden Transformatoren (z. B. 17 bzw. 18) verbunden sind, die den beiden Zweigen eines Parallelkreises (z. B. D 5, D 6) angehören, so daß die NOR-Gatter (57, 58, 59) ein Signal an eines oder mehrere der erstgenannten Gatter (^₁ bis g₂₆) abgeben, wenn in einem der Drähte kein Strom fließt.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen