DE640749C - Schaltvorrichtung fuer Fernsteuerzwecke - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltvorrichtung für Fernsteuerzwecke, bei welcher irgendwelche Schaltvorgänge aus der Ferne mittels temperaturabhängiger Vorrichtungen vorgenommen werden.

Es ist bereits eine Einrichtung bekannt, die mittels zweier temperaturabhängiger Vorrichtungen Lampen oder Lampengruppen in bestimmter Weise nacheinander zum Aufleuchten bringt. Dies geschieht in der Weise, daß beim Schließen eines Schalters zunächst nur eine Lampe oder Lampengruppe an Spannung liegt und leuchtet, während die andere durch zwei hintereinandergeschaltete temperaturabhängige Vorrichtungen kurzgeschlossen ist. Das Aufleuchten der -anderen Lampengruppe wird in der Weise bewirkt, daß der erwähnte Schalter für einige Zeit geöffnet wird, so daß der Strom unterbrochen ist und die temperaturabhängigen Vorrichtungen unter der Einwirkung der fortschreitenden Abkühlung eine andere Ausbiegung erfahren, so daß nunmehr die ersterwähnte Lampengruppe kurzgeschlossen wird. Der Nachteil dieser be- kannten Einrichtung besteht darin, daß die temperaturabhängigen Vorrichtungen von dem Lampenstrom selbst durchflossen werden, also entsprechend reichlich bemessen sein müssen, und ferner darin, daß bei Umschaltung von einer Lampengruppe auf die andere der Stromkreis für einige Zeit überhaupt unterbrochen ist. Wendet man die bekannte Einrichtung auf die Fernsteuerung, beispielsweise der Straßenbeleuchtung, an, wobei in den ersten Abendstunden zunächst die volle Beleuchtung und etwa ab Mitternacht eine eingeschränkte Beleuchtung erfolgen soll, dann ergibt sich daraus, daß während der Umschaltung für einige Zeit die Straßenbeleuchtung überhaupt ausgeschaltet ist. Weiterhin ist eine Einrichtung bekanntgeworden, die auf Stromimpulse von unterschiedlicher Dauer anspricht. Es handelt sich hierbei um ein magnetisches Schaltwerk, welches mit einer Zeitverzögerung und einer Dämpfungsvorrichtimg ausgerüstet ist -und dementsprechend einen empfindlichen Apparat darstellt, so daß seine Anwendung zur Fernein- und -ausschaltung einer großen Anzahl von Stromverbrauchern wegen der schwierigen Wartung und Überwachung nicht in Frage kommt.

Schließlich ist eine Einrichtung bekannt, die zur Fernsteuerung von Stromkreisen, insbesondere Lampenstromkreisen, dient und bei der am Empfangsort zwei Bimetallstreifen verwendet werden. Jeder dieser Streifen ist

in einer Selbstinduktionsspule angeordnet, die auf verschiedene Frequenzen abgestimmt sind. Die Übertragung erfolgt bei der bekannten Einrichtung mittels hoch- oder mittclfrequenter Steuerströme in der Weise, daß jedem Stcucrkommando eine andere Frequenz zugeordnet ist. Dies erfordert eine genaue Abstimmung der Empfangsstromkreise sowie eine zeitweise Kontrolle, ob sich die Abstimmung etwa geändert hat. Es müssen ferner besondere Vorkehrungen getroffen werden, die verhindern, daß bei einer Frequenzänderung des stromlieferndcn Generators beispielsweise beim Anlassen desselben nicht versehentlich eine Frcquenz ausgesandt wird, die einem nicht gewünschten Kommando entspricht.

Die Erfindung betrifft nun eine Schaltvorrichtung für Fernsteuerzwecke, bei der mindestens zwei temperaturabhängige Vorrichtungen vorgesehen sind. Es handelt sich hierbei um Apparate, die keiner Überwachung bedürfen und die deshalb eine Fernsteuerung einer großen Anzahl von Verbrauchern ermöglichen. Erfindungsgemäß arbeiten die temperaturabhängigen Vorrichtungen derart zusammen, daß das dauernde Ansprechen der Schaltvorrichtung nur beim Eintreffen eines Impulses bestimmter Dauer und das Öffnen der Schaltvorrichtung nur beim Eintreffen eines Impulses hiervon abweichender Dauer bewirkt wird. Zweckmäßig erfolgt das Einschalten der Schaltvorrichtung" durch kurzzeitige, das Ausschalten durch langer dauernde Stromimpulse. Die Impulse werden vorzugsweise mittels über das Licht- oder Energieverteilungsnetz überlagerter Hochfrequenz gegeben.

In den Abb. 1 und 2 ist ein Ausführungs-■beispiel der Erfindung dargestellt. Der eigentliche Schalter besitzt die Kontakte ι und 2. Diese schalten den Stromkreis eines Verbrauchers 3, der z. B. aus einem Heißwasserspeicher, aus Lampen oder ähnlichen Vorrichtungen bestehen kann und der von einer entfernten Stelle aus ein- und auszuschalten ist. Der Kontakt 2 ist auf einer L-förmigen Tragschiene 4 befestigt, die mit dem einen Pol 5 des den Verbraucher 3 speisenden Kraftstromkreises verbunden ist. Der Kontakt 1 ist an einem Bimetallglied 6 befestigt und über den Verbraucher 3 mit dem anderen Pol 7 des Kraftstromkreises verbunden. Das Bimetallglied 6 ist mittels.eines Bolzens 8 auf der aus leitendem Material bestehenden Tragschiene 4 isoliert befestigt, jedoch mit ihr über ein Heizglicd 10 elektrisch verbunden, das einerseits an der Tragschiene 4 und anderseits an dem Bimetallstreifen 6 befestigt ist. Die Heizvorrichtung 10 ist längs des Bimctaüstreifcns 6 angeordnet, so daß sich bei ihrer Beheizung das Bimetallglied 6 erwärmt und nach oben durchbiegt. Das Heizglicd 10 ist mit den Kontakten eines Relais 11 in Reihe geschaltet. Das Bimetallglicd 6 wird also stets dann erwärmt, wenn die Kontakte des Relais 11 für genügend lange Zeit geschlossen sind. Der Stromkreis verläuft dann von dem Leiter 5 über die Schiene 4, das Hcizglied 10, das Bimetallglicd 6, den Bolzen 8 und die Kontakte des Relais 11 nach dem Leiter 7. An dem unteren Arm des L-förmigen Tragstückes 4 ist ein zweites Bimetallglicd 12 befestigt, das mittels eines Bolzens 13 und eines Isolierringes 14 an der Tragschiene 4 isoliert befestigt ist. Dieses Bimetallglied ist ebenfalls mit der Tragschiene 4 über ein Heizelement 15 verbunden, das einerseits an dem Bimetallglicd 12 und anderseits an der Tragschiene 4 befestigt ist. Bei der Stellung nach Abb. 1 ist das Heizelement 15 parallel zu dem Heizelement 10 geschaltet, da beide Hcizglieder an dem einen Ende über der Tragschiene 4 und am anderen Ende mittels eines Hilfskontaktes i6 über die Bimetallstreifen 6 und 12 miteinander verbunden sind. Der Hilfsschalter 16 ist am Bimetallglied 6 mittels eines Bolzens 17 befestigt, der den Kontakt 1 trägt. Er ist aber von dem Kontakt 1 und von dem Bimetallglied 6 isoliert. Das Kontaktglied 16 ist hochelastisch und in seiner Ruhestellung nach Abb. 2 nicht in Verbindung mit dem Bimetallglied 6, sondern nur dann, wenn das Bimetallglied 12 nicht ausgebogen ist und gegen einen weiteren auf der unteren Seite des Bimetallgliedcs 6 angebrachten Kontakt gedrückt wird, wie dies Abb. 1 zeigt. Die Elemente 6 und 12 sind so zueinander angeordnet, daß, wenn das Bimetallglied 6 geheizt wird und der Bimetallstreifen 12 kalt bleibt, der Streifen 12 seine normale Stellung unter dem Glied 16 einnimmt, wohingegen beim Abkühlen des Bimetallstreifens 6 das Glied 16 das Ende des Streifens 12 erreicht, wodurch das Glied 6 veranlaßt wird, in seiner oberen Stellung zu verharren. Bei Heizung des Bimetallstreifens 12 biegt sich dieser nach rechts, wie in Abb. 2 dargestellt, der Bimetallstreifen 6 biegt sich aus seiner oberen Stellung heraus in seine untere Stellung, und die Kontakte I und 2 berühren sich. In dieser Stellung ist das Glied 16 nicht in Berührung mit dem Ililfskontakt des Bimetallstreifcns 6, so daß der Bimetallstreifen 15 vom Hcizstromkreis abgetrennt wird.

Häufig ist es wünschenswert, daß die Kontakte ι und 2 durch Hochfrequenzströme, die über die Kraftleitung 5, 7 ankommen, gesteuert werden. In diesem Falle wird das Rcais 11 an einen auf die zu empfangende Frequenz abgestimmten Kreis, der einen Kondensator ι S und eine Induktivität iy enthält

und der zwischen die beiden Leitungen 5 und 7 eingeschaltet ist, angeschlossen. Die Wicklung des Relais 11 ist an einem Punkt 20 der Induktivität 19 und über Gleichrichter 22 Und 23 an einem weiteren Punkt der Induktivität 19 und an das Netz angeschlossen. Die Gleichrichter 22 und 23 sind so polarisiert, daß während beider Halbwellen der Steuerfrequenz Strom einer Richtung durch die Wicklung des Relais fließt. Als Gleichrichter werden vorzugsweise Trockengleichrichter verwendet.

Angenommen, alle Teile der Einrichtung befinden sich in der in der Abb. 1 dargestellten Stellung, und ein Hochfrequenzimpuls kurzer Dauer, beispielsweise von S Sekunden, wird über den Kraftstromkreis 5, 7 empfangen. Hierdurch wird das Relais 11 erregt und schließt seine Kontakte, wodurch die beiden Heizglieder 10 und 15 gespeist werden. Bei der Stellung der Bimetallstreifen 6 und 12 nach Abb. 1 befindet sich das Glied 6 unter Vorspannung, und zwar infolge seiner erzwungenen Durchbiegung, während das Glied 12 sich in seiner Ruhestellung, d.h. in der Stellung im kalten Zustand befindet und keine . mechanische Spannung aufweist. Aus diesem Grunde ist eine beträchtliche Heizung des Gliedes 6 notwendig, bevor die Vorspannung

30- überwunden ist und die Durchbiegung nach oben beginnt. Das Glied 12 biegt sich indessen praktisch sofort nach Beheizung des Wärmegliedes 15 aus. Das bedeutet, daß am Ende des kurzen Impulses die Glieder 16 und 6 freigegeben werden. Da das Glied 6 noch nicht genügend geheizt ist, um die Vorspannung zu überwinden, biegt es sich nach unten aus und schließt die Kontakte 1 und 2 außerordentlich schnell. Nach Aufhören des Impulses und Abkühlung der Heizglieder 10 und 15 wird das Bimetallglied 12 durch das Glied 16 an der Rückkehr in seine normale Stellung gehindert. Das Kontaktglied 16 hält dann seinen Kontakt offen, so daß der Heiz-Stromkreis für das Heizglied 15 aufgetrennt ist. Wenn nun ein Impuls längerer Dauer eintrifft, z. B. ein Impuls von etwa 30 Sekunden Dauer, so wird das Relais Ii erneut erregt, das Heizglied 10 wird geheizt, und der Bimetallstreifen 6 biegt sich nach oben aus, während das Heizglied 5, wie oben beschrieben, in diesem Falle nicht geheizt wird. Nach einem bestimmten Ausschlag des Gliedes 6 wird das Glied 12 freigegeben und kehrt in seine Ruhelage unterhalb des Kontaktglicdes 16 zurück. Nach Beendigung des Impulses kühlt sich das Glied 6 ab und bewegt sich wieder nach unten. Hierbei legt sich das Glied 16 auf das Ende des Bimetallstreifens 12 unter Druck auf, schließt seinen Hilfskont.'ikt und schaltet das Ilcizglied 15 wieder in den Heizstromkreis ein. Die Schaltvorrichtung ist wieder in die Ruhestellung nach Abb. 1 zurückgekehrt, und die Kontakte 1 und 2 sind geöffnet. Für eine Steuervorrichtung dereben beschriebenen Art ist es wichtig, daß sie nicht durch einen Impuls falscher Dauer betätigt werden, kann. Wenn sie sich z. B. in der in Abb. 2 gezeichneten Stellung befindet, in welche es durch einen Impuls kurzer Dauer gebracht ist, so darf es nicht aus dieser Stellung durch einen weiteren Impuls kurzer Dauer zurückgebracht werden. Bei der Einrichtung nach der Erfindung ist dies nicht möglich, da nur ein Impuls längerer Dauer und eine dementsprechende längere Beheizung des Bimetallstrcifens 6 es diesem ermöglicht, seine Vorspannung zu überwinden und sich so weit auszubiegen, daß der Bimetallstreifen 12 in seine Ruhelage zurückgehen kann und die Kontakte 1 und 2 sich öffnen. Ebenso kann die Einrichtung nach der Erfindung nicht aus der Stellung nach Abb. 1, in die sie durch einen Impuls langer Dauer gebracht worden ist, durch einen weiteren Impuls langer Dauer in die Stellung nach Abb. 2 gebracht werden. Dies wird dadurch bewirkt, daß sich das Bimetallglied 6 infolge der langen Beheizung bis in seine oberste, der Öffnung der Kontakte 1 und 2 entsprechende Stellung durchgebogen hat, während das Bimetallglicd 12, das sich nach den ersten 5 Sekunden nach rechts ausgebogen und dabei sein Heizglied 15 vom "Heizstromkreis abgetrennt hat, inzwischen in seine Ruhestellung zurückgegangen ist und in dieser den Bimetallstreifen 6 in seiner oberen Stellung sperrt.

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Schaltvorrichtung für Fernstcucrzwecke, bei der mindestens zwei temperaturabhängige Vorrichtungen vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß die temperaturabhängigen Vorrichtungen derart zusammenarbeiten, daß das dauernde Ansprechen der Schaltvorrichtung nur beim Eintreffen eines Impulses bestimmter Dauer und das Öffnen der Schaltvorrichtung nur beim Eintreffen eines Impulses hiervon abweichender Dauer bewirkt wird.

2. Schaltvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Einschalten der Schaltvorrichtung durch kurzzeitige, das Abschalten durch langer dauernde Stromimpulsc bewirkt wird.

3. Schaltvorrichtung nach Anspruch, r · und 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Einschaltimpuls zur gleichzeitigen Heizung zweier untereinander parallel, aber in Reihe mit den Kontakten eines auf diese Impulse ansprechenden Empfangsrclais ge-

schalteter Bimetallstreifen (6, 12) dient, während ein Ausschaltimpuls nur den Bimetallstreifen (6) beheizt.

4. Schaltvorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Bimetallstreifen (6) mit Heizelement (10) auf einem Traggerüst (4) derart angeordnet ist, daß er sich im Ruhezustand mit mechanischer Vorspannung über ein Hilfsglied (16) an einem auf dem gleichen Traggerüst angeordneten Bimetallstreifen (12) mit Heizelement (15) abstützt.

5. Schaltvorrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei gleichzeitiger Heizung beider Bimetallstreifen infolge der mechanischen Vorspannung das Ansprechen des einen Bimetallstreifens (6) gegenüber dem anderen Bimetallstreifen (12) verzögert wird.

6. Schaltvorrichtung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß durch das unverzögcrte Ansprechen des einen Bimctallstreifens (12) die Abstützung für den anderen Bimetallstreifen (6) entfernt wird und dieser unter dem Einfluß der mechanischen Vorspannung die Schaltvorrichtung betätigt.

7. Schaltvorrichtung nach Anspruch. 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß bei Wegfall der Abstützung des Bimetallstreifens (6) die Stromzuführung zu dem anderen Bimetallstreifen (12) durch das Hilfsglied (16) unterbrochen wird.

8. Schaltvorrichtung nach Anspruch. 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß bei alleiniger Heizung des Bimetallstreifens (6) durch einen Ausschaltimpuls dessen Lage so verändert wird, daß die Schaltvorrichtung ausgeschaltet und die Abstützung durch den Bimetallstreifen (12) über das Hilfsglied (16) wiederhergestellt wird.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen