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Fernbetätigte Umschalteinrichtung - Der Erfindung liegt die Aufgabe
zugrunde, eine fernbetätigte Umschalteinrichtung für Starkstromkreise zu - schaffen,
bei der die Steuerleitungen lediglich mit Schwachstrom gespeist werden. Es sind
bereits eine- ganze Reihe von Schah einrichturngen für Starkstrom bekannbgeworden,
die mit Schwachstrom gesteuert werden. Als besonders zweckmäßig haben -sich dabei
solche Fernschalter erwiesen, die bei wiederholtem Erregen ihrer Siteuerspule abwechselnd
in die - eine oder die andere Schaltlage übergehen. Derartige Schalter benötigen
nämlich eine - geringere Anzahl von Steuerleitungen, was insbesondene bei größeren
Anlagen sehr ins Gewicht fället. Bel denn Aufbau @eimem schwachstronigesteuerten
Umschalteinrichtung für Starkstromkreise läge :es nun nahe, die f=betätigten Schalter
als Umschalter mit einer entsprechenden Anzahl von, Arbeitskontakten auszubilden.
An sich würde sich dadurch ein verhältnismäßig einfacher Aufbau der Gasamtsichaltung
erzielen lassen. Die Erfindung geht nun. von der Erkenntnis aus; daß :es für eine
.schwachstromgesteuerte Um=schalteinrichtung wesentlich zweckmäßiger ist, an Stelle
von Umschaltern einfache einpolige Ausischalter zu benutzen, die dann in der angegebenen
Weise so ausgebildet sind, @daß sie bei wiederholtenn Erregen ihrer Steuerspule
abwechselnd in. die eine oder in: die andere Schaltlage übergehen. Es ha:t sich
nämlich gezeigt, daß nur dem einfache einpolige Ausschalter so - gebaut werden kann,
da,ß man die Vortellie der Schwachstromsteuerung wirklich ausnutzen kann. Umsichaltar
und Schalter mit Hilfskontakten benötigen--zu ihrer Betätigung immer noch verhältnismäßig
hohe SteuerleIstungen, - während es bei einpoligen Ausschaltemu. gelingt, mit äußerst
geringen Steuerstromstärken und sehr niedrigen Steuerspan-, nungen auszukommen.
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Die Wichtigkeit einer möglichst geringen Steuerleistung geht aus folgendem
hervor: Die - Forderung, eine Anlage fern-zusteuern,
tritt gerade
in den Fällen am, häufigsten auf; in denen zwischen Steuerschalter und Fernschalter
große Entfernungen. liegen, die iooun und mehr betragen können.. Um in diesen Fällen
die Vorteile der Schwachstromsteuerung ausnutzen zu können, ruß es möglich sein,
auch derartig länge Steuerleitungen noch als reine Schwachstromleltungen, d. h.
mit dem für Klülgelleitungen üblichen Querschnitt zu verlegen. Das ist jedoch nur
durchführbar, wenn in den Steuerleitungen kein nennenswerter Spannungsabfall auftritt.
Nur dann kann man die Steuerspannungen auf die für Schwachstromanlagen übliche Größe
von etwa q. bis 8 Volt beschränken, während man andernfalls bei höheren Steuerspannungen.
wieder besondere Sorgfalt auf die Isolation der Steuerleitungen verwenden müßte.
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Gemäß der Erfindung wird unter Verwendung von schwachstromgesteuerten
Fernsehaltern, die bei wiederholtem Erregen ihrer Steuerspule abwechselnd in die
eine oder die andere Schaltlage übergehen, die geschilderte Aufgabe dadurch gelöst,
daß zwei derartige als ,einpolige Ausschalter ausgebildete Fernschalter vorgesehen
werden, deren Steuerspulen parallel zudna;nder a17. ein und denselben durch einen
Steuerkontakt, vorzugsweise einen Druckknopfschalter, unterbrochenen Steuerstromkreis
und in Reihe mit den Arbeitskontakten je eines Relais geschaltet sind, von
denen jedes mit seiner Erregerwicklung parallel zu den Kontakten des nicht Zeit
,seinen Kontakten in Reihe geschalteten fem@gesteuerten Schalters angeschlossen
ist.
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Die Erfindung möge an Hand der Zeichnung näher :erläutert werden.
Fig. i zeigt einen Motorumkehrantrieb, der lediglich durch den einpoligen Druckknopfrschaltex
5 gesteuert wird. Die beiden fernbetätigten Schalter, die sich beim Eintreffen aufeinanderfolgender
Steuerimpulse abwechselnd öffnen und ischließen, sind mit i und 2 hezeichnet. Sie
-sind so reingestellt, .daß der eine von beiden igeschlossen ist, wenn der andere
geöffnet ist. Ihre Betätigungsspulen liegen über den Steuerdruckknopf 5 an dem Steuemspannun;gsnetz
i o, das beispielsweise durch eine Niederspannungsbatterie gespeist werden. kann.
Jeder Steuerspule ist aber noch der Arbeitskontakt -eines Relais 3 bzw; 4 vomgeschaltiet,
und die Erregerspulen dieser Relais sind .so an den Arbeitsstromkreis, der durch
die Fernschalter geschaltet wird, angeschlossen, daß an jedem Relais die Spannung
liegt, die beim öffnen des dem anderen Relais zugeordneten Fernschalters an dessen
Kontakten erscheint. Die Erregerwicklung des Relais 3 überbrückt also die Kontakte
des Schalters 2, die Erregerwicklung des Rekrs q. entsprechend die Kontakte des
Schalters i. Inder :gezeichneten Stellung ist der Schalter 2 offen, der Schalter
i dagegen geschlossen. Infolgedessen ist das Relais 3 angezogen, dass Relais 4 dagegen
abgefallen. Der Leiter 7 des Arbeitsstromkreises ist also mit dem Leiter 8 des Netzes
verbunden. Um ihn auf den Leiter 9 des speisenden Netzes umzuschalten, ruß man den
Druckknopfschalter 5 kurzzeitig einschalten. Dadurch wird zunächst der Fernschalter
i in die Ausschaltstellung bewegt, während in der Erregerwicklung des Schalters
2 wegen des geöffneten Zustandes des Relais 4 noch kein Strom zustande kommt. In
dem Augenblick jedoch, in dem ider Schalter i seine Kontakte öffnet, erscheint an
seinen Kontakten Spannung, dass Relais 4 zieht an und legt sonnt die Steuerspule
des Schalters 2 an Sprung, der nun seinerseits in den ge-Ischlassenen Zustand übergeht
und damit das Relais 3 zum Abfallen bringt.
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Es besteht nun die Möglichkeit daß ,der Druckknopf schaher 5 nur so
kurzzeitig geschlossen. wird, daß beim Wiederöffner der 'Umschaltvorgang noch nicht
beendet ist. Um trotzdem .eine sichere Umschaltung zu gewährleisten, ist parallel
zu den Steuerwicklungen der Schalter i und 2 ein Kondensator 6 geschaltet, der sich
beim Schließen des Druckknopfschalters auflädt und dessen Ladung nach dem Loslassen
das Druckknopfschalters ausreicht, um den Umschaltvorgang zu vollenden: - Statt
des Kondensators kann man gegebenenfalls auch, wie dass in Fig.2 gezeigt ist, parallel
zu dem Druckknopfschalter 5 die Kontakte ein-es Relais 14 anordnen,, das beim Schließen
des Druckknopfschalters erregt wird, dabei den Druckknopfschalter kurzschließt und
Zeit ebner gewissen Zeitverzögerung wieder abfällt. Diese Zeitverzögerung ruß so
groß gewählt sein, daß bis zum Abfallen des Relais der Umschaltvorgang beendet ist.
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Wie -schon erwähnt, dient die Schaltung nach Fig. t zur Steuerung
eines Motorumkehrantrieb.s. Der urnschaltbare Liter 7 ist dementsprechend an gen
Pol ödes Ankers i i eines Glelchstromznotors, dessen Erregerwicklung 12 ständig
an Spannung liegt, angeschlossen, während der andere Pol des Ankers zu einem S@chlepp,sdhalter
13 geführt ist. Dieser Schleppschalter wird von dem Motor selbst angetrieben
oder ist mit der von denn, Motor angetriebenen Einrichtung gekuppelt und ist so
ausgestaltet, daß er bei Erreichen der Endlage den mit ihm verbundenen Ankerpol
von dem einen Netzleiter auf den: anderen umschaltet: Er ruß dabei @so -eingestellt
sein, daß er bei: Erreichen der Endlage jeweils auf denjenigen Netzleiter umschaltet,
der über den einen der
beiden E;ernsichalter i bzw. 2 mit dem anderen
Ankexpol in Verbindung steht.
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Eine andere Ausführungsform -eines Motorwmkehra:ntriieb-s gemäß der
Erfindung zeigt Fig.3. Die beiden fernbetätigten Schalter sind wiederum mit i und
2, der Steuerdruckknopf finit 5 und das die Steuerspannung liefernde Netz mit i
o bezeichnet. Die beiden Relaais 16 und 17, ideren Errqgerwvcklungen an,
den Kontakten der - Schalter 2 bzw. i liegen,- besitzen außer den m>it den Erregerspulen
der Schalter- 'an 'Reihe geschalteten 'Kontakten ,i 8 bzw. 2o noch weitere Hilfskontakte
19 bzw. 2i, die sieh beim Ansprechen der Relais ebenfalls schließen. Der
Zweck dieser weiteren Kontakte ist die Erhöhung der Umschaltsicherheit bei. nur
kurzzentigem Schließen, des . Druckknopfschalters 5. Der Kondensator 6, der der
jfewe'ls an den Steuexstromkreis angeschlossenen Steuerwicklung parallel geschaltet
ist, braucht nur noch so ,groß zu sein., daß der betreftende Schalter nüt Sicherheit
geöffnet wird. Sobald nämlich diese @öffnung erfolgt ist, spricht das an denn Kontakt
:des betreffenden Schalters liegende Relais an, und man erkennt, daß ,in denn Augenblock,
in dem beide Relals ,geschlossen sind, durch die Kontakte i 9 und 21 eine Überbrückung
des Druckknopfschalters 5 hergestellt wird. Hierdurch wird der Umschaltvorgang zu
Ende geführt, unabhängig davon, ob die Druckknopftaste .schon losgelassen ist. Parallel
zu dem Druckknopfsichalter 5 kann weiterhin noch ein Widerstand 15 mit positivem
Temperaturkoeffizienten gelegt werden, beispielsweise eine Metallfadenglühlainp:e,
durch .die in der Steuerspule des zu öffnenden Schaltexs nach Öffnung der BedIienungsdruoktaste
noch ein Strom hervorgerufen wird. Wird der Druckknopfschalter geschlossen, so kühlt
sich der Widerstand 15 ab, und beim Wiederoffnen des Druckknopfschalters
besitzt die durch ihn hergestellte überbrückungeinen wesentlich geringeren Widerstand,
so .daß die Dauer des Steuerimpulses wirkungsvoll verlängert wird und die Wirkung
des Kondensators 6 unterstützt wird.
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Die fornbetätigten Schalter i und 2 steuern nun nicht unmittelbar
den Motorstrom, sondern steuern zunächst die Schütze 22 und 23. Beim Schließendes
Schalters i wird die Erregerspule des Schützes 22, beim Schließen des Schalters
2 die des Schützes 23 an die zwischen dem einen Netzleiter 29 und dem-Nu11eober
3o vorhandene Spannung gelegt. Die Kontakte 25 bzw. 27 der Schütze dienen zum Umschalten
der Erregerwicklung 12 des 112otors, die miteinem Pol ständig an dem Nullleiter
3o liegt, auf den Außenleiter 29 bzw. 3 i. Mit dem Motor ist wiederum ein. Schlepp=
sehalter 13 gekuppelt, der bei Erreichen der Endstellung umschaltet. Dieser
Schleppschalter 13 wirkt über die Kontakte 2¢bzw. 26 der Schütze 22 bzw.
23 auf die Erregung eines Rielas 28, dessen Arbeltskontakte in Reihe mixt dem Anker
i i geschaltet sind und dass beim. Abfallen den Anker- einpolig vom Netz trennt
und zum Zwecke der ;schnelleren Bremsung in sich kurzschließt. Die Erregerwiickl.wng
des Relais ä8 wird nur von Strom durchflossen, wenn der Schleppschalter 13 sich
in seiner linken Stellung befindet und gleichzeitig -das -Relais 22 angezogen ist
oder wenn in der rechten Stellung. des ,Schlepp-.schalters das Relais 23 geschlossen
ist. Der Schleppschalter muß also so eingestellt sein" daß ;er in der Endstellung
auf denjenigen, Stromweg für die Erregung des Relais 28 umschaltet, der durch die
Kontakte desjenigen Relais unterbrochen ist, das der tentgegengesetzten Motordrehrie
tung entspricht.