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Schaltungsanordnung für Polizeiruf-, Feuermelde- und ähnliche Anlagen
Zusatz zurn Patent 669 640 Das Hauptpatent bezieht sich auf Anlagen zur Sicherung
von Leben und Sachwerten, z. B. Polizeiruf- und Feuermelderanlagen, und zwar besonders
auf solche Anlagen, bei denen die einzelnen Melderstellen in einer Ringleitung zusammengefaßt
sind. Zur Erhöhung der Sicherheit derartiger Anlagen ist es erwünscht, daß sich
jeder Meldier selbsttätig auch dann meldet, wenn er abgeschnitten und kurzgeschlossen
wird, und daß ferner die Art .einer Unterbrechung oder eines Kurzschlusses selbsttätig
", durch Angabe der Meldernummer , und der Störungsart gekennzeichnet wird.
Gemäß dem Hauptpateht werden diese Wirkungen dadurch erzielt, daß unter Verwendung
bekannter synchroner Mittel die in einem Stromkreis liegenden Melderstellen nacheinander
ständig,durch jeweilseim mehrfache Zustandsänderung der Leitung bestimmende Stromzeichen
senden, welche die Einrichtungen bei der Empfangsstelle, zur Aufzeichnung der Nummer
der Melderstelle und der Art der Meldung veranlassen, wenn sie durch eine Meldung
von der Melderstelle beeinflußt odex durch einen Leltungsfehler unterdrückt oder
in ihrem Ablauf verändert werden. BeiderEinrichtui#g#gemäßdemHauptpatp-nt ist es
vonNac:htei#l,#daß infolge der durch die verschiedenen Entfernungen der Melderstellen
von der Zentrale bedingten unterschiedlichen LeitungswIderstände undSpannuingeln
.#so-%ieinfolze# der bei den Meldungen und Störungen durch .die einzelnen Meldes.tellenUervo#rgerufe!nen
Zustandsänderunggen der Schleifenleitung voneinander abweichende: Stromstärken auftreten.
Die vorliegende Erfindung beseitigt diesen Nachteil und erreicht dies dadurch, daß
die Betrieb,sstromstärken bei allen von den verschiedenen Meldestellen ausgehenden
Meldungeil und die Störungsstromstärken unter Verwendung einer unggeteilten Schleifenhatterie
durch entsprechend dem Schleifenwiderstand zwischen Zentrale und Ausgangspunkt der
Meldung zu- oder abgeschaltete Widerstände auf stets gleichem Wert gehalten wer
den. Durch die erfindungsgemäß:e Anordnung werden die verschiedenen Entfernungen
der Meldestellen bei der durch die einzelnen Melder nacheinander vorgenommenen ET-dung,
ein Schaltvorgang, der im folgenden als Schaltung I bezeichnet wird, durch zusätzliche
Widerstände- bis zur Größe des gesamten Leitungswiderstandes ausgeglichen.
Die
Widerstände können entweder den Meldestellen fest zugeordnet sein, oder aber bei
der Zentrale sorgt eine mit den Synchronmotoren der Meldest-eile synchron laufende
Einrichtung dafür, daß die !entsprechenden Ausgleichsividerstände jeweils in die
Leitung gebracht werden. Zur Fernhaltung der bei Kurz- und Erdschlüssen auftretenden
höheren Stromstärken von den Schleifenrelais bringen - zweckmäßig die in
der Schleife angeordneten Milliamperemeter bei größerem Zeigerausschlag einen entsprechenden
zusätzlichen Widerstand in die Leitung, oder es werden Eisenwasserstoffwiderstände
vor das Milliamperemeter der Schleifenzweige Igelegt, die alle über die Meldestromstärken
liinausgehendeü Ströme drosseln. Bei der Anordnünggemäß dem Hauptpatent wird die
Lage einer Unterbrechung in der Schleife! bei der auch dort als Schaltung I bezeichneten
Erdung an den Melderstellen und die Lage eines Erdschlusses an der Schleife bei
der dort als Schaltungll bezeichneten Unterbrechung der Schleife an den Melderstellen
gemeldet. Diese Wirkungsweis#e beruht auf dem wechelseitigen Ansprechen der Linienrelais
vor und nach dem Fehleroirt. Da bei der erfindungsggemäßen Anordnung die Melduncr
eines Erdschlusses an der S,chlieife bei der auch im vorliegenden Falle als Schaltung
II bezeichneten Unterbrechung der Schleife an den Melderstellen ausbleiben muß,
weil die Schleifenbatterie ungeerdet in der Sciileifenleitung ]legt, wird nach einem
Durchgang der Melder, d. h. ivenn sämtliche Melder der Schleife die Schaltungen
I und Il durchgeführt haben, eine Erdschlußprüfung der Schleifenleitung vorgenommen
und zu diesein Zwecke die Schleifenbatterle vorüber-#D.ehend geerdet. Wird ein Erdschluß
fest-Z> gestellt, so bleibt die Erdung der Schleifenbatterie während, des nächsten
Durchgangges der Melder, während dessen die Melder wieder die Schaltungen I und
II ausführen, bestehlen, um die- Lage des Erdschlus,ses :ermitteln zu können. Dieser
Zustand gleicht dann dem in dem Hauptpatent, er wird aber nur für einen Melderdurchlauf
aufrechterhalten. Im folgenden werden der Einfachgen die zwei unterschiedlichen
Schalheit weg tungen, die die Schleifenbatterie einnehmen kann, mit Batteriesichaltung
I für die -eerdete Sühleifenbatterie und mit Batterieschaltung II für die ungeerdete
Schleifenbatterie bezeichnet.
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Die Erfindung ist in der Zeichnung an Hand eines Ausführungsbeispiels
gezeigt, das im folgenden näher erläutert wird.
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Die Zeichnung - g ib t die, Schaltung und die Einrichtung für
eine Schleifenleitung wieder, die eine Regelung der Betriebsstromstä#ke ausschließlich
von der Empfangsstelle aus vornehmen. Bei den Meldestellen befinden sich synchrone
Mittel, z. B. kleine Induktionsmoteren (Uhrensynchronmotoren), auf deren Wellen
drei Scheiben mit je einer Nocke sitzen. jede Nocke betätigt einen Kontakt,
-und zwar die der ersten Scheibe den an der Leitung liegenden Kontakt I, die der
zweiten den Kontakt II in der Leitung und die der dritten den Kontaktiz. Alle drei
Nocken sind so ge-eneinanderversetzt, daß zuerst der Kontakt I geschlossen und wieder
geöffnet, dann der Kontakt II geöffnet und wieder geschlossen und zuletzt der Kontaktiz
geöffnet und wieder geschlossen wird. Das Relais A gehört zu einer
Einbruchssiche-rungs-Feuer- und Gefahrn-iieldeanlage. Wenn es anspricht, hält es
seinen Anker Über seinen eigenen Kontakta, bis sich der Kontaktii. der dritt-en
Nockenscheibe öffnet. Der Kontaktal des angesprochenen RelaisA hebt dann den Kurzschluß
des Widerstandes ii,' auf. Der Kontakt a2 überbrückt im selben Zustande des RelaisA
den Ko.ntaltll bei dessen öffnen und schaltet sich dadurch üaber den Widerstandw2
-in die Leitung Die Kontakte 1 und II sämtlicher in der Leitung liegenden
Meldestellen werden nacheinander betätigt, also zuerst bei der Me#idestell#eMStl
Kontakt 1 und darauf II, dann bei der MeldestelleMS12 Kontakt I, darauf II
usf. Zu diesem Zwecke sind nicht nur die Nocken der drei Scheiben jeder Melderstelle
gegeneinanderversetzt, sondern ;es sind auch die Nocken jeder Melderstelle gegenüber
denen der anderen Melderstellen versetzt angeordnet. Bei dreißig Melderstellen ergibt
dies eine 3oer-Teilung der Scheiben. Es ist je-
doch aus einem später erläuterten
Grunde eine Ver-Teilung vorgesehen. Die I-Kontakte bewirken die Schaltung
1 (Erdung der Schleife), die II-Kontakte die Schaltung 11 (Unterbrechung
der Schleife). Die Meldesteli,-eMS130 befindet sich in der Nähe der Melderzentrale.
Sie dient nur dazu-, eine Meldung über die Fehlerlage einer Unterbrechung oder eines
Erdschlusses zwischen der MelderstelleMS129 und der Empfangsstelle zu bewirken,
und besitzt daher auch nur die Meldekontakte I und II, die im Anschluß an die Kontakte
I und II der Melderstelle AlSt-"' in Tätigkeit treten.
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Bei der Empfangsstelle befindet sich eine Batterie LB, die mit der
einen Seite im a,-Zweig der Schleifenleitung liegt. Sie wird durch den betätigten
Kontakt 11 geerdet und durch den geschlossenen Kontakt 122 auch an
den b-Zweig der Schleife geschaltet (Batterieschaltung I). Die beiden Kontakte
11 und 12
werden von einunddreißig Nocken eiaer 3 1 teiligen
Scheibe beeinflußt, die sich auf der
Welle eines, Motors biefindet.
Dieser Motor läuft mit denen der Melderstellen synchron. jedesmal, wenn sich heieiner
Melderstelle der Kontakt I schließt, N#erden auch die Kontakte 11 und 12
bei der Empfangsstelle betätigt. Bei der Schaltung II der Melderstellen bleiben
die KontakteI1 und 12 in der gekennzeichneten Ruhestellung, weil sie dann nicht
von den Nocken gehoben werden,. Sie stellen dann die Batterieschaltung II her.
Auf der gleichen Welle des Motors sitzt eine zweite Scheibe mit 3i#er-T.eilun"-
wie die Scheiben der Melderstellen und mit einem Nocken auf der 31. Teilung. Er
schließt den Kontakt Isl. Die Nocken der V.Teilung dieser beiden Scheiben betätigen
die Kontakte I' und 12 Sowie 13:L zu einer Zeit, in der von den Melderstellen keine
Schaltungen vorgenommen werden. In diesem Zustande wird eine Erdschlußprüfung der
Schleifenleitung ausgeführt (s. -unten). im
Anschluß hieran beginn-an die
Meldestellen wieder mit ihren Schaltungen 1 und II.
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In jedem Zweiga,b der Schleifenleitung liegen zwei Linienr#elais,La,Lanz,Lb,Lbm,
die in Ruhestromkreis ständig erregt sind. Bei fehlerfreier Schleife bleiben ihre
Anker bei der Schaltung I über die dann geerdete Batterie LB angezogen. Bei Schaltung
II werden sie stromlos. Bei Einbruchs-, Feuer- odeT Gefahrenmeldungen können infolge
der Stronischwächung nur die Relais La, Lb ihre Anker angezogen halten.
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Die verschiedenen Stellungen der Kontakte sämtlicher vier Linienrelais
verhindern oder verursachen die Meldungen in der Empfangseinrichtung der Zentrale,
und zwar können mit ihnen außer den Einbruchs-, Feuer- und Gefahrenmeldungen (Alarm)
auch die selbsttätigen Meldungen für abgeschnittene und kurzgeschlossene Melder
sowie für Störungen (Unterbrachung und Erschl::uß) unter Angabe, des FehlerOTtCS
erfaßt werden.
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AVa und AVb sind die Widerstandsregler. Sie haben in üben-instimmung
mit den Nückenscheibenteilungen 31tailige Kontaktrimge. Zwischen -den Kontakten
liegen die einzelnen Ausgleichswiderstände, und zwar ist der Widerstand zwischen
den Kontakt-en
| i und 2 = dem Leitungswiderstand :
ÄIStl ... 21 |
| 2 3 = -ii St2 ... 3 |
| 29 30 30, |
| 30 31 = -überbrückt durch den Kontakt 11 |
| 51 1 = dem Leitungswiderstand: Zentrale ...
AlStl |
Die Arme der -Widerstandsregler sitzen auf der Welle des Synchronniotors. Die Zu-und
Abs,chaltung von Widerständen ist nur bei Schaltung I nötig, denn die Schaltung
II bringt bei den Melderstellen stets gleiche Widerstände in die Leitung. Infolgedessen
bleiben die Regler bei der Schaltung II kurz-0- schlossen:
- Der Kurzschluß
durch IV und Ce IV' wird jedo,ch bei Schaltung
1 aufgehoben, so daß die Widerstände
entsprechend der von den Reglerarnien berührten Kontakte abgegriff en werden und
wirken können-. AVa schaltet stets Widerstände ab, AVb entsprechend gleiche- zu.
Die. beiden Kontakte
13'
und IV' werden von den Nocken der ersten Scheibe
betätigt.
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Bei der Meldung INStl z. B. liegt im a-Zweig als zusätzlicher Widerstand
ein aus Teilwiderständen zusammengesetzter Widerstand, der dem Leitungswiderstande
des b-Zweiges zwischen der MS11 und MSIBO (Zentrale) entspricht. Im b-Zweig
ist nur der Widerstand hinzugekomiiien, der dem Leitungswiderstand des a-Zweiges
zwischen der Zentrale und der MSA gleichkommt. Der Widerstand schwohl des a- als
auch des b-Zweiges ist also auf den gesamten Leitungswiderstand gebracht worden.
Das gleiche findet statt, wenn andelle Meldestellen melden, Z. B. MS129. Im a-Zweig
liegt nur noch zusätzlich der Widerstand, der dem Leitungswiderstand des b-Zweiges
zwischen der MSt29 und MS130 (Zentrale) entspricht. Im b-Zweig dagegen ist der Widerstand
hinzugekommen, den der a-Zweig zwischen der Zentrale und der MS129 -besitzt.
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Meldet MS130, so liegt im a-Zweig kein zusätzlicher Widerstand. Im
b-Zweig dagegen sind alle zusätzlichen Widerstände-eingeschaltet, die dem gesamten
Leitungswiderstande des a-Zweiges entsprechen.
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In allen Fällen sind also die unterschiedlichen Widerstände der Leitungszweige
von den Meldestellen nach der Zentrale aus- geglichen und damit auch in beiden Schaltungen
I und II bei gleicher Spannung die Stromstärken gleich, die auf die L-Relais beider
Zweige wirken.
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MAa ist -das Milliamperemeter mit dem Aus,gleichswiderstand. Sein
Zeiger schleift bei den durch die üblichen Betriebsstromstärken verursachten Ausschlägen
auf einem widerstandslosen Edelmetall.draht. Bei größeren Ausschlägen geht er auf
einen aus einer
bekannten Edelmetallegierung bestehenden, Widerstand
Über und bringt dermaßen einen Teil von ihm in die Leitung# daß die normale Stromstärke
erhalten bleibt.
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FcH ist der Eisenwasserstoffwiderstand. Seine Bauart und Wirkung sind
bekannt. Er liegt mit einem gewöhnlichen MilliamperemeterMAb ün b-Zweilg.
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Zur Ermittlung der Lage eines Erdschlusses wird das Erds.,chlußprfi,frelaisE
benötigt. Dieses Relais prüft, nachdem sämtliche Melde#stellenMStl bis MS130 ihre
Zeichen gegeben haben und bevor die Meldestelle MSII erneut damit beginnt, bei der
Schaltung I jeweils die Schleife auf Erdschluß. Dies geschieht mittels des Kontaktes
Pl, der von dem einzigen Nocken der zweiten Scheibe gesteuert wird. Diese Scheibe
läuft, wie bereits erwähnt, synchron mit der 3 1 teiligen Scheibe, die die
Kontakte II und 12 steuert, welche daher zusammen mit dein Kontakt Isl geschlossen
werden. Besteht bei der Betätigung der Kontakte Isl unä 11, 12 ein Erdschluß,
so sprechen in diesem Augenblick die L-Relais infol-e der dann bestehenden Batterieschaltung
1 (geerdete Batterie) an, und das Relais E erhält über die geschlossenen
Kontakte la,lb und eine Kette von Kontakten von Erdschlußüberwachungsrelaise,üb
Strom. Es, hält sich über seinen Kontakte2 und erdet die Batterie mit seinem Kontakt
e3, trennt mit seinem Kontakt el die bisherige Schleifenbatterieschaltung auf und
legt mit seinem Kontaktel: die geerdete Batterie an beide Schleifenzweige (Batterieschaltung
I), hebt also den Zustand, der bei nicht betätigten Kontakten II und 122 besteht,
nämlich Batterie in der Schleifenleitungg (Batterieschaltung II), auf. Die Melder
heginnen num-nehr wieder der Reihe nach. ihre Stromzeichen zu senden, und während
dieser ganzen Zeit liegt die geerdete Schleifenbatterie an der Leitung. Infolge
des angenommenen Erdschlusses fallen bei der Schaltung II der Meldestellen (Unterbrechung)
nur die Anker der Schleifenrelais des einen Zweiges ab, während die des andern gehalten
bleiben. Hierin tritt ein Wechsel ein, sobald der Melder, vor dem der Erdschluß
liegt, seine Schaltung II macht. Denn in diesem Falle bleiben die Anker der Schleifenrelais,
die in dem bis dahin geprüften, Schleifenzweig liegen, bei Schaltun, II -er-9 regt,
während die-, Anker der in dem anderen, Schleifenzweig liegenden Schleifenrelais
ab-.fallen. Dieser Wechsel in dem Verhalten der Schleifenrelais fährt, wie bei dem
Hauptpatent, zu der Erdschlußmeldung unter Angabe des Fehlerortes. Bei der Aufnahme
dieser Meldung durch die nicht dargestellte Empfangseinrichtung spricht ein ebenfalls
nicht dargestelltes Relais S an, das mit seinem Kontakt s den Haltestromkrels
des Relais E
unterbricht. Das Relais E wird daher wieder stromlos,
und die Schleifenbatterie nimmt jetzt auch wieder ihre Schaltung II ein.
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Damit nun nicht nach jedem Durchgang der Melder der Erdschluß von
neuem gemeldet -wird, ist folgende Einrichtung ge-
troffen worden. jede Meldestelle
ist in der Zentrale ein Erdschlußüberwachungsrelais EÜ zugeteilt. Diese Relais liegen
an den Kontakten eines 31teiligen Verteilers.MV, dessen Arm ebenfalls auf der Motorivelle
sitzt. Bei der Aufnahme der Erdschlußmeldung spricht über diesen Verteiler das ErdschlußüberwachungsrelaisE0
der meldenden Stelle an und hält sich über seinen Kontakteii'. Sein KontakteU3 unterbricht
den Ansprechstromkreis führ das F-rdschlußreIaisE, das daher also bei der erneuten
E,rdschlußprüfung nach beendetem Melderdurchgang auf diesem Wege nicht wieder ansprechen
kann. Somit unterbl#eibt die, Wiederholung ", der bereits erfolgten Erdschlußmeldung.
Aber dieser einmal gemeldete Erds#chluß wird bei jedem neuen Melderdurchgang auf
sein Weiterbestehen überwacht. Das RelaisE erhält zu diesem Zwecke jedesmal Strom
über den Kontaktefi4 des, erregten RelaisEÜ, das seinen Anker angezogen hält, und
über einen VerteilerEV in dem Augenblick, in dem der auf der Motorwelle sitzende
Arm dieses Verteilers den Kontakt berührt, an dem der meldende. Kontakt,eU4 liegt.
Dies geschieht bereits, wenn die Melderstelle. ihre Schaltuilg 1
vornimmt.
Das ErdschlußrelaisE spricht infolgedessen an und hält sich infolge genügender Breite
des Verteilerkontaktes auch während der Schaltung Il. Sobald nun aber die Meldestelle,
die den Erdschluß gemeldet hatte, ihre Schaltung II (Unterbrechung) ausführt, wird
der Kontakt lIn einer nicht dargestellten Unterbrechereinrichtung ge-
öffnet.
Diese Einrichtung besteht aus einem 3 iteiligen Kranz von Ruhekontakten 1 1
u, die durch einen ebenfalls auf der Motorwelle; befIndlichen Isolierarm der Reihe
nach unterbrochen werden. Besteht der Erdschluß weiter, so bleibt das Relais EÜ
trotz Auftrennung des Haltestromkreises durch Ha auf dem früheren Ansprechwege erregt.
Das RelaisSab spricht über den Kontakteü2 und den VerteilerMV', dessen Arm ebenfalls
von der Motorwelle gedreht wird, an und schaltet die nicht dargestellte Empfangseinrichtung
ah, so daß keine. erneute Erdschlußmeldung aufgenommen -werden kann. Diese Vorgänge,
während derer die. Stelle, die den ErdGchluß gemeldet hat, trotz des Erdschlusses
eine Alarmmeldung geben kann, wiederholt sich, solange, der Erdschluß fortbesteht.
Sowie
er jedoch verschwindet, kann sich das Relais EÜ nicht auf dem Ansprechwege weiterhalten
und läßt seine Anker fallen. Das Relais E erhält dann keinen Strom mehr Über
den VerteilerEV und wird wieder über die Kette der Re-Iaiskontakteea3 und die la-
und lb-Kontakte vorbereitend angeschaltet.