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Elektrische Fernbetätigungs- und Uberwachungseinrichtung Es ist in
Leitungs- oder Verbrauchernetzen allgemein bekannt, die Fernbetätigungs- und Überwachungsorgane,
die durch die Netze fließenden Strom, z. B, eine Flüssigkeit, steuern, auf einer
Schalttafel anzubringen. Diese Organe enthalten elektrische Trennschalter, Schalter,
Ventile oder sonstige Sperrvorrichtungen.
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Die den Zustand des Netzes ändernden Schaltvorgänge können die Sicherheit
von Personen oder auch die Anlage gefährden. Daher ist es von großer Bedeutung,
diese möglichst zweckmäßig so durchzuführen, daß die möglichen Schaltfehler auf
ein Minimum herabgesetzt werden. Die Betätigungs-und Schaltorgane werden deshalb
so angeordnet, daß sie leicht zu beobachten sind. Sie sind dicht gedrängt eingebaut,
damit der die Anlage Bedienende ein Gesarntbild der Lage hat.
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Bei der Ausführungsform gemäß der Erfindung wird dieses in vollkommener
Weise erreicht, und außerdem ist bei ihr noch die Möglichkeit gegeben, Schaltvorgänge
vorzubereiten und erst nach Überprüfung der hierdurch dann entstehenden Lage, die
durch optische Zeichen veranschaulicht wird, das Umschalten durchzuführen.
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Für die Fernbetätigung sind somit Vorbereitungs- und Ausführungsorgane
vorgesehen, die durch ganze oder teilweise Drehungen durch Einschieben oder Herausziehen
von Gliedern geregelt
werden. Ein einzelnes Organ führt
je nachdem, ob ein Schaltvorgang vorbereitet oder ausgeführt werden soll,
verschiedene Bewegungen aus.
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Durch besondere Lichtschauzeichen werden die verschiedenen Schaltstellungen
der Apparate angezeigt. Durch farbige oder flackernde Lichtzeichen kann die Anzeige
erfolgen. Der vorbereitete Schaltvorgang wird ebenfalls durch Schauzeichen dargestellt.
Beim Umschalten der Anlage verschwinden durch das Ansprechen der einzelnen Schaltelemente
die die vorherige Einstellung und auch die die Vorbereitung anzeigenden Lichtzeichen
und es leuchten die den neuen Betriebszustand wiedergebenden Lampen auf. Bei plötzlich
auftretenden, nicht beabsichtigten Änderungen der Anlage leuchten die der neuen
Lage entsprechenden Farben-und Flackerzeichen auf, gleichzeitig wird der alte Schaltzustand
in besonderen Farben- und Flackerzeichen, die sich den durch die Vorbereitung bedingten
Lichtzeichen unter Umständen überlagern können, kenntlich gemacht.
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Die das Vorbereiten und Umschalten der Anlage betätigenden Glieder
steuern Umschalter mit elektrischen Kontakten, wobei die die Umschaltung betätigenden
Glieder nicht elektrisch, sondern unmittelbar z. B. auf die zu steuernde Flüssigkeit
wirken können. Durch die Kontakte des Umschalters wird die Stromquelle an die Lampen
gelegt, und es werden bestimmte Schaltkreise geschlossen. Es ist zwischen Gliedern,
die das Vorbereiten und das Umschalten ausführen, eine mechanische Verriegelung
vorgesehen, wodurch die Kontakte im Vorbereitungskreis nur bei offenen Stromkreisen
betätigt werden können, wobei über sie nur der Stromkreis vorbereitet wird, während
das Unterbrechen bzw. Schließen des Stromkreises immer nur durch die Kontakte des
die Umschaltung ausführenden Schaltelementes erfolgt. Entsprechend ihrer zu verrichtenden
Arbeit sind die einzelnen Schaltelernente bemessen, und die Gesamtgröße der Schaltanlage
fällt kleiner aus.
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Eine mechanische Schaltanordnung verhindert eine Wiederholung des
Schaltvorganges, derart, daß der Schaltzustand der Anlage nach einer nicht beabsichtigten
Änderung unmittelbar wieder hergestellt werden kann. Der Schaltzustand, der durch
die Vorbereitung und die darauf erfolgende Um-
schaltung eingestellt wird,
macht ein sich wiederholendes Schalten unwirksam. Diese Schaltvorrichtung kann in
mehrere Betriebszustände eingreifen.
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Ein beschränkter Aufbau wird dadurch erreicht, daß die Schalt- und
Überwachungselemente nur geringe vordere Schalttafelflächen einnehmen. Die die Vorbereitung
und die Umschaltung bewirkenden Teile sind in gerader Linie angeordnet. Die Beleuchtungsflächen
mit ihren Lichtquellen sind leicht zugänglich und auswechselbar angebracht. Ferner
sind Lichtkanäle vorgesehen.
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Die Erfindung kann in vorteilhafter Weise auch für die Steuerung von
automatischen Schaltern eines elektrischen Netzes verwendet werden. In diesem Fall
werden für die Signalisierung vorzugsweise zwei sich kreuzende und in dem Schaltbild
eingezeichnete Lichtstriche verwendet. Der in der Verlängerung der Linien des Schaltbildes
liegende Strich deutet bei seinem Aufleuchten den eingeschalteten Zustand der Anlagen,
während beim Aufleuchten des senkrecht zu den Schaltlinien stehenden Striches der
»Aus«-Zustand angezeigt wird. Das Lichtzeichen kann aus einem Streifen aus durchsichtigem
Stoff, z. B. aus Methylmetacrylat bestehen. Während die eine Kante des Streifens
als Lichtstrich dient, wird die entgegengesetzte Kante durch eine oder mehrere Lampen
gegebenenfalls unter Zwischenschalten eines Farbfilters belichtet. Die Streifen
bilden Lichtkanäle, an deren Wände die Lichtstrahlen reflektiert werden.
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Eine solche überwachungsanlage ist zum Anzeigen der unter Spannung
stehenden Anlageteile brauchbar und wird im vorliegenden Fall auf die Signalisierung
des Schaltzustandes der Schaltelemente beschränkt. Sie wird z. B. durch eine in
ihrer Längsrichtung verschiebbar und drehbare Schaltstange betätigt. Bei der beschriebenen
Ausführungsforrn ist die Überwachungs- und die Steuervorrichtung in einem einzigen
Gehäuse untergebracht. Es können jedoch beide Vorrichtungen auch in getrennten Gehäusen
untergebracht sein. Durch das Drehen der Schaltstange wird der Schaltvorgang vorbereitet
und durch deren Verschieben der Schaltvorgang ausgeführt.
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Durch auf der Schaltstange angebrachten Kontakten, Signallampen, Nocken
und mechanischen Sperren können nach einem bestimmten Schema der Betriebszustand,
die Schaltvorbereitung und der Alarm unterschiedlich angezeigt werden, Ein Lichtstrich
deutet den Schaltzustand der Anlage an. Hierzu wird vorzugsweise ein ununterbrochen
weiß leuchtendes Zeichen verwendet. Die durch Drehen der Schaltstange hervorgerufene
Schaltvorbereitung läßt in verschiedener Weise den Lichtstrich aufleuchten, wobei
der Lichtstrich dem Schaltzustand entspricht, in den man die Anlage bringen will.
Man kann z. B. einen roten Strich für die Vorbereitung wählen. Das nicht beabsichtigte
Ansprechen des Umschalters löst eine von den beiden anderen Ansprechen verschiedene
Beleuchtung, und zwar ein Alarmzeichen aus, das in dem Strich, der den soeben verlassenen
Schaltzustand angibt, erscheint.
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Als Alarmzeichen wird vorzugsweise ein Blinklicht von z. B. weißer
Farbe gewählt, das zweckmäßig über ein Relais ein akustisches Warnzeichen auslöst.
Der Alarm kann durch eine Vorrichtung abgeschaltet werden. Die Alarrnzeichen, das
Vorbereitungs- und sonstige überwachungszeichen können übereinander gelagert sein,
so daß z. B. in dem oben betrachteten Fall ein weißes Blinklicht auf roter Grundfarbe
erscheint.
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Durch zweckmäßige Auswahl der Farben kann man an Signallampen sparen.
Wenn z. B. ein weißes, überdeckendes Zeichen erscheint, wird das Rot nur noch matt
leuchten, ja sogar praktisch nicht mehr sichtbar sein. Wenn bei einem ununterbrochen
weiß aufleuchtenden Licht ein weißes Blinklicht überlagert wird, wird man nur das
weiße
feste Licht sehen. Daher braucht nur eine rote Lampe, die
Vorbereitungslampe, für beide Lichtstriche des Schaltbildes vorhanden sein. Das
gleiche gilt auch für die weiße Blinklampe.
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Die Schaltkontakte zum Ein- und Ausschalten sind vorzugsweise als
schnell schaltende Kontakte ausgebildet. Es ist unter Umständen nur ein einziger
Kontakt erforderlich. Der Schaltstrom läuft nach dem Einschalter oder dem Ausschalter
über ein durch das Drehen der Schaltstange betätigten Umschalter.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nunmehr an Hand der Abbildungen
näher erläutert, in denen Abb. i einen Querschnitt längs der Linie I-I der Abb.
3,
Abb. 2 einen Grundriß der Vorrichtung gemäß der Erfindung, Abb.
3 eine Ausführungsform gemäß der Erfindung, Abb. 4 eine Rückansicht einer
Steuer- und Überwachungseinrichtung auf einer Schalttafel, Abb, 5 eine perspektivische
Ansicht der Lichtschauzeichen von hinten gesehen, Abb. 6 eine perspektivische
Ansicht eines einzelnen Teiles des Schauzeichens von vorn gesehen, Abb.
7 einen Längsschnitt durch eine Lampenfassung mit Lampe, Abb. 8 eine
Seitenansicht des Drehschalters, Abb. 9 einen Schnitt des Drehschalters längs
der Linie IX-IX der Abb. io, Abb. io einen Grundriß des Drehschalters, Abb. ii eine
Vorderansicht des Drehschalters, Abb. 1:2 einen Schnitt längs der Linie XII-XII
der Abb. i o, Abb. 13 einen Schnitt längs der Linie XIII-XIII der Abb. io, Abb,
14 eine Seitenansicht des Leistungsschalters, Abb. 15 eine Vorderansicht des Leistungsschalters,
Abb. 16 eine perspektivische Ansicht von Einzelheiten des Getriebes zum schnellen
Ein- und Ausschalten, Abb. 17 einen Längsschnitt durch dieses Getriebe, Abb. 18
eine perspektivische Ansicht, teils im Schnitt der die Wiederholung verhindernden
Schaltvorrichtung, Abb. ig eine perspektivische Ansicht der Vorrichtung zur Betätigung
des Alarmkontaktes und Abb. 2o einen Schaltplan der elektrischen Verbindungen zeigt.
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Nach den Abb. i bis 4 ist auf der vorderen Platte i der Schalttafel
die Schaltstellung der Elemente durch die eingelassenen oder erhabenen Striche 2
(vgl. Abb. 3) kenntlich gemacht. Das Lichtschauzeichen besteht nach Abb.
3 aus den senkrechten Elementen 3a und 3 b und den waagerechten Elementen
4a und 4b. Beim Aufleuchten der Elernente 3a und 3 b erscheint eine durchgehende
Leitung 2. Wenn andererseits die Elemente 4a und 4 b
aufleuchten, dann
wird die Leitung 2 durch einen Sperrquerstrich unterteilt. Die Platten 6a und
6b werden auf Klötzen 5a und 5b der Vorderplatte gelagert. Ihre hinteren
Enden führen durch Nuten der Stützen 7 a und 7 b und werden durch
Schrauben V festgehalten. Durch diese Befestigungsart wird das Gehäuse
8 der Regel- und überwachungseinheit fest gegen die Vorderplatte gedrückt,
wobei Kerben des Gehäuses, das die Klötze 5a und 5b umfaßt, eine genaue Einpassung
gewährleisten.
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Die Lichtschauzeichen 3", 3 b , 4a und 4b liegen am
Ende der Lichtkanäle 9 bzw. io (vgl. Abb. 5), in die Lampen leuchten,
deren auswechselbare Lampenträger in einer Stützplatte i i gehalten werden. Außer
der kreuzförmigen Öffnung für das Schauzeichen weist die Vorderplatte i eine Durchbohrung
für den Bedienungsgriff 12 auf. Dieser Bedienungsgriff, der durch die Vorderplatte
ragt, kann zwei verschiedenartige Bewegungen ausführen. Er kann einmal gedreht werden,
indem er entweder eine zu den Elementen 3a und 3 b parallele Lage oder eine
zu den Elementen 4a und 4b parallele Lage einnimmt. Durch eine später beschriebene,
mechanische Vorrichtung kann er einen Umschalter 14 (vgl. Abb. i) betätigen, der
mit Kontakten versehen und mechanisch so ausgebildet ist, daß die Schaltstange sicher
in ihre Ruhelage gelangen kann. Außerdem kann der Bedienungsgriff in seiner Längsrichtung
verschoben werden, wodurch er auf einen später beschriebenen Schalter 15 einwirkt.
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In dem Umschalter 14 vorgesehene Sperrvorrichtungen lassen nicht zu,
daß die Schaltstange sich in einer Drehzwischenstellung verschieben läßt und daß
andererseits diese sich nicht drehen läßt, wenn sie nicht vorher in die Ruhestellung
für die Längsverschiebung zurückgebracht worden ist.
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Die verschiedenen, die Lampen und die Umschalter speisenden elektrischen
Leitungen sind zu einem Kabel 16 gebündelt, das in einem mit vielen Stiften 18 versehenen
Stecker 17 endet, der in ein mit Buchsen ausgestattetes Verbindungsstück
p paßt, zu dem die festen Leitungen ig führen (vgl. Abb. 2).
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Infolge dieser Ausgestaltung ist es möglich, mit einer kleinen Vorderfläche
für eine Schalteinheit an der Schalttafel auszukommen, da die verschiedenen Elemente
hintereinander eingebaut sind. Die Lampen sind hinten angeordnet, so daß sie auch
während des Betriebes leicht zugänglich sind. Das Nebeneinanderanbringen der verschiedenen
Überwachungseinrichtungen geschieht wegen der beschriebenen Art der Befestigung
ohne toten Raum, und weil kein Raum für die Anschlüsse der elektrischen Zuleitungen
erforderlich ist. Die Leitungsführung ist besonders stark zusammengedrängt. Eine
solche gesamte Schalteinheit ist leicht nach hinten auszubauen. Der Verbindungsstecker
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wird herausgezogen, die Schrauben V werden losgeschraubt und die Platten
leicht auseinandergebogen.
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Die Abb. 5 zeigt die Beleuchtungsvorrichtung einer Schalteinheit
und die Abb. 6 Einzelheiten dieser Vorrichtung von vorn gesehen. Das Schauzeichen
für die durchgehende Leitungsverbindung befindet sich an dem gegabelten Ende des
Lichtkanals
g. Das Schanzeichen für die unterbrochene Leitung befindet
sich an dem gegabelten Ende des Lichtkanals io. Die Lichtkanält 9 und io
sind doppelseitig abgeschrägt und durchdringen sich an ihren Enden, so daß sie dort
kreuzförmig ohne Unterbrechung miteinander verbunden sind und somit auch eine zusammenhängende
Beleuchtungsfläche im Betrieb erscheint. Um die beiden Lichtkanäle beleuchtungsmäßig
voneinander unabhängig zu machen, sind sie mit einem lichtundurchlässigen Band umwickelt.
Die vorderen Flächen der Schauzeichen sind geriefelt, wodurch die gewünschte Verteilung
des nach außen tretenden Lichtes und auch dessen zweckmäßige Ausnutzung erreicht
werden.
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Die Lichtquellen 2oa, 20b, 20e, 2od und 2oe sind g-egenüber den hinteren
Flächen der Lichtkanäle angebracht. Die teilweise dargestellte lichtundurchlässige
Wand:2i läßt die Lampen unabhängig voneinander zur Wirkung kommen. Die Lampe 2,oa
erregt den Kanal io, die Lampe 20b durch ein vorgeschaltetes Farbfilter 2:2 den
Kanal io, die Lampe 2oc gleichzeitig die Kanäle 9 und io, die Lampe
20d durch ein vorgeschaltetes Farbfilter :23 den Kanal 9 und die Lampe
2oe ebenfalls den Kanal g.
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Im beschriebenen Ausführungsbeispiel liefert die Lampe 2oa das weiße
Licht für das Schauzeichen 4a und 4P, die Lampe :2ob das farbige Licht für das Schauzeichen
4# und 4P, die an pulsierend-er Spannung liegende- Lampe 2oc das Blinklicht für
die Schauzeichen 4a und 4P bzw. 3a und 3b, die Lampe 2od das farbige Licht
für das Schauzeichen 3a und 3 b und die Lampe 20e das weiße Licht für das
Schauzeichen 3a und 3 b. Die Schauzeichen sind wegen der hervorragenden Lichtverteilung,
die durch die aufeinanderfolgenden Totalreflexionen des Lichtes an den Wänden der
Kanäle erreicht wird, völlig gleichmäßig beleuchtet. Wenn die Lampen 20b und 2oa
gleichzeitig gespeist werden, erscheint ein weißes, leichtfarbiges Licht, da die
Wirkung des weißen Lichtes selbst dann vorherrscht, wenn die Lichtquellen die gleiche
Intensität besitzen. Dasselbe gilt auch für das Schauzeichen 3a und 3b bei
gleichzeitigem Speisen der Glühlanipen 2od und 2oe.
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Beim Leuchten der Lampe 20a wird bei gleichzeitiger Erregung der Blinklichtlampe:2oc
das Schauzeichen 411 und 4b mit einer veränderlichen Intensität weiß leuchten, während
das Schauzeichen 3a und 3 b periodisch weißt blinkt. Man wird eine stetige,
weiße Belichtung des Schauzeichens 4a und 4b und eine Blinkbelichtung des Schauzeichens
3a und 3b wahrnehmen. Es wird sich so ebenfalls bei Speisung der Lampe 2od
ergeben, daß ein Zusatz von farbigem Licht das Schauzeichen 4a und 4P nicht nennenswert
farbig be-
leuchten wird. Dagegen wird das Schauzeichen 3a und 3 b
beim Brennen der Lampe 20b wegen des von der Lampe 20e gelieferten und überlagerten
weißen Blinklichtes abwechselnd farbig und weiß beleuchtet erscheinen.
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Wegen der überwiegenden Wirkung des weißen Lichtes erscheint das Schauzeichen
3(1 und 3 b abwechselnd entsprechend der Frequenz der Speisespannung für
die Lampe 2oe weiß und farbig. Gleiche Ergebnisse treten dann auf, wenn die Lampe
2o11 durch die Lampe 2oe und die Lampe 2ob durch die Lampe 20" ersetzt werden; jedoch
wird unter sonst gleichen Voraussetzungen das Auf-
leuchten der Schauzeichen
3a und 3 b und 4a und 4 b
umgekehrt erfolgen.
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Der Lampenträger jeder Glühlampe wird durch die Stützplatte ii gehalten.
Durch zwei bewegliche Kontakte wird der Lampenträger mit den Netzanschlußlötösen
verbunden. In den Abb. 5 und 7
sind der Lampenträger mit der Glühlampe
:20e und seine Hülse 34 dargestellt. Der Körper 24 des Lampenträgers weist die Durchbohrungen
25a und :25b, in die die Enden der zangenförmigen Kontaktfeder 27 einrasten,
und die Durchbohrungen .26a und 26b auf, in die die Enden der zangenförmigen
Kontaktfeder 28 fassen. Die an dem Körper 24 befestigte Schraubfassung 29
ist mit der Feder 28 elektrisch leitend verbunden. Die den zweiten Kontakt
der Glühlampe herstellende Feder 30 führt zur Kontaktfeder :27. Durch eine
Zwischenplatte 31 in den Körper 24 werden die Federn 27, 28 und
30 geführt.
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Die einrastenden Enden der Federn 2,7 und 28 geben mit den
im Innern der Hülse 34 angebrachten stromleitenden Ringen 32 und
33 Kontakt. Ansätze 35 und 36 der Ringe, die durch die Hülsenwände
34 ragen, dienen als Lötösen zum Anschluß der Spannungsquelle.
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Wenn man an den Lötösen zieht, kann man den Lampenträger leicht herausziehen.
Die Lampe kann leicht ausgewechselt werden. Der Raumbedarf der gesamten Beleuchtungsvorrichtung
ist sehr gering. Die Kontaktgabe ist wegen der Verwendung von langen und weichen
Federn mit Doppelkontakten auf den inneren Ringen der Hülse sehr gut.
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Nach den Abb. 8 bis 13 weist der Beleuchtungsgriff 12 einen
stabförmigen Ansatz 13 auf, der mit der Achse 37 fest verbunden ist, die
durch den Drehumschalter läuft und nur teilweise dargestellt ist. In Verlängerung
der Achse 37 befindet sich ein Klotz des noch zu beschreibenden Schnellschalters.
Die Achse 37 kann in einer Hohlwelle 3-8 frei gleiten. Die Hohlwelle
kann sich in den Lagern 39
und 4o drehen. Ein K eil 41 durchdringt die Achse
37 und ist an dieser befestigt und ragt durch die Wandungen der Hohl-,Velle
38. Dieser Keil hat den ZWeck, daß durch ihn beim Drehen der Achse
37
die Hohlwelle mitgenommen wird, während beim Verschieben dieser Achse der
Keil sich in entsprechenden Nuten der Hohlwelle bewegt und auf die Hohlwelle keine
Bewegung überträgt. Das Lager 39 ist mit dem Lager 4o durch eine Brücke verbunden,
deren vom Lager 39 bis zum Keil reichendes Teil mit senkrecht aufeinander
stehenden Nuten 43", 43b, 44#a und 44 b versehen ist, durch die die vorspringenden
Teile des Keiles gleiten können.
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Infolgedessen kann sich in der dargestellten Ruhelage die durch die
Achse betätigte Hohlwelle ungehindert drehen. Eine Verschiebung in der Längsrichtung
kann jedoch nur in den beiden zueinander
senkrechten Lagen ausgeführt
werden, die den möglichen Betriebsstellungen entsprechen, in denen die vorspringünden
Keilteile in die Nuten 43 a und 43# oder 44a und 44 b eindringen. Wenn dieses
der Fall ist, ist eine Drehbewegung der Schaltstange nicht möglich.
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Eine Nockenscheibe 45 (vgl. Abb. ii) sitzt auf der Hohlwelle
38, die auf ihrem Umfang symmetrisch verteilt vier Einschnitt-, aufweist,
die von durch Federdruck vorgespannten Rollen 46 und 47 abgetastet werden. Die die
Achsen der Rollen vorspannenden Federn 48 und 49 sind in Ausnehmungen 5oa und 50b
eines möglichst schmalen Gestellteiles gelagert. Beim Drehen der Schaltstange werden
die Rollen durch die Nockenscheibe gegen den Druck der Federn 48 und 49 hochgehoben.
Die Federn stabilisieren die beiden Lagen der Schaltstange, da sie danach trachten,
die Rollen in die Einschnitte zu ziehen.
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Eine weitere Nockenscheibe 51 ist auf der Hohlw elle 51 gefestigt
(vgl. Abb. 13). Sie ist mit einer elliptischen Nut 52 versehen, deren große
Achse zu dem stabförmigen Ansatz 13 senkrecht steht. Eine Rolle 53 bewegt
sich in der elliptischen Nut und ist an einem um die Achse 55 drehbar gelagerten
Hebel 54 befestigt. Dieser Hebel wird seitlich durch Ansätze 56a und 56b
des Lagers 39 (vgl. Abb. io) geführt. Daher nimmt dieser Hebel eine der beiden
möglichen Betriebsstellungen ein, je nachdem, ob sich die Rolle an der Stelle
der kleinen oder der großen Achse der elliptisch-en Nut befindet.
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FlÜgel 54' des Hebels 54 tragen isolierte Schieber 57" und
57b, die die Federn 58a und 58b (Vgl. Abb. io) steuern. Die Kontaktspitzen
59 dieser Federn können mit den Federn 60a, 60b bzw. 61 Kontakt geben, die
durch dieses Biegen vorgespannt sind und durch Gegenfedern 62 in einer bestimmten
Ruhelage gehalten werden. Die Federn und Gegenfedern sind durch isolierende Zwischenstücke63
voneinander getrennt und werden durch Bolzen 64 zu einem Federpaket zusammengehalten.
Die Federn sind nach hinten verlängert. Diese Verlängerungen sind als Lötfahnen
ausgebildet, an die die elektrischen Leitungen angeschlossen werden. Das Federpaket
ist so zusammengesetzt, daß die erforderlichen Verbindungen hergestellt werden können.
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Der Schalter 15 der Abb. i ist in den Abb. 14, 15 und 16 in seinen
Einzelheiten dargestellt. Die Achse 37, die mit der Schaltstange 12,
13 fest verbunden ist, greift nach ihrem Durchtritt durch den Umschalter
14 in einen Klotz 69, in dem sie sich frei drehen kann, den sie bei ihrer
Verschiebung mitnimmt. Die Zugfeder 65 zieht den Klotz 69 aus der
Lage mit der eingeschobenen Zugstange zurück. Der Klotz 69 ist durch einen
Schnellschalter mit einem isolierten Träger 66 verbunden, der eine Querschiene
67 mit Kontaktflächen 68a und 68b aufweist, die mit den Kontaktflächen 68c
und 68d
Kontakt geben, wodurch der Stromkreis zwischen den Kontakten 70a und
70b über die Querschiene geschlossen wird. Die Kontakte sind aus zweckmäßigem
Material hergestellt, so daß nur geringe Übergangswiderstände und beim öffnen kein
wesentlicher Ausschaltlichtbogen auftritt. Der Träger 66 besitzt eine große
Bewegungsfreiheit und befindet sich in einer solchen Stellung, daß eine t' Crute
Kontaktgabe sichergestellt ist. Er besitzt einen Vorsprung 66a (vgl. Abb. 17), der
in einen entsprechenden Schlitz der Platte 71 faßt und gegen diese durch zwei Federn
72a und 72b gedrückt wird-Die Bewegung der Platte 71 wird nach der
Kontaktgabe gehemmt, so daß sich der Träger 66 um seine Kante 74 dreht, wobei
die Federn 72a und 72b durchgebogen werden. Hierdurch wird die Querschiene angehoben,
und die Kontaktflächen 68a und 68b reiben auf den Kontaktflächen 68c und
684, während sie aufeinandergepreßt werden, wodurch ihre Oberflächen gereinigt werden.
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Beim Schnellschalter nach Abb. 16 sind vier parallel liegende und
parallel sich verschiebende Platten 71, 72, 73 und 73a vorgesehen, die in
drei verschiedenen Höhen in in die Längsträger 75
und 76 eingeschnittenen
Nuten geführt werden. Die Platte 71 trägt, wie bereits ausgeführt wurde, die Kontaktvorrichtung.
An der Platte 72 ist der Klotz 69 befestigt und verschiebt sich mit
dieser. Die in derselben Ebene liegenden Platten 73 und 73a werden mit dem
zwischen ihnen befindlichen Klotz 69 durch auf beiden Seiten angebrachte
Federn 77a und 77b aneinandergezogen.
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Die die Kontakte tragende Platte 71 kann in ihrer Ruhelage durch einen
Riegel 78a (vgl. Abb. 16)
gesperrt werden, der in einen Einschnitt
790 der Platte 71 durch die Feder 8oa gezogen wird. Ferner kann die Platte
71 in ihrer bei Kontaktschluß eingenommenen Lage durch einen Riegel
78b
(vgl. Abb. 15) gesperrt werden, der in einem Einschnitt 79,5 der
Platte 71 durch die Feder W gezogen wird. Die Kraft der Federn 8oa und 8ob
kann durch die Bewegung der Platte 72 infolge ihrer schrägen Flächen 81a
und 8ib und der gegen diese Flächen anliegend-en Riegel 78a und 78b überwunden
werden. Mit der Platte 71 sind Stäbe 82 und 83
fest verbunden. Sie
ragen frei durch längliche Einschnitte 84a und 84b der Platte 72 und
reichen bis in die Ausschnitte 85a und 85b der Platten 73
bzw. 73a.
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Die Arbeitsweise ist folgende: Durch das Bewegen der Achse
37 in der Längsrichtung nach außen wird die Feder 65 gespannt, und
die Platte 72 wird mitgenommen. Die Platte 73a wird durch den Klotz
69 mitgenommen, während die Platte 73
nicht bewegt wird, da sie durch
den Stab 82, der an der durch den Riegel 78a gesperrten Platte
71
befestigt ist, gehalten wird. Die Federn 77a und 77 b
werden
gespannt und versuchen, ohne Erfolg je-
doch, den Stab 82 und den Klotz
69 anzuziehen. Nach einer hinreichenden Längsbewegung wird infolge der schrägen
Fläche 81a die Sperrwirkung des Riegels 78a aufgehoben. Die Platte 71, der Stab
82
und die Platte 73 geben nunmehr der Zugspannung der Federn 77a und
77b nach; sie verschieben sich und führen so das schnelle Schließen der Kontakte
68a, 68b, 68c, 68d herbei. Der Riegel 78b wird sodann in den
Einschnitt 79b gezogen, wodurch die
geschlossenen Kontakte
verriegelt -werden. In der Endlage kann unter Umständen der innere Rand des Einschnittes
84P gegen den Stab 83 drücken und dadurch die Kontaktgabe herbeiführen oder
verbessern.
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Wenn die Achse 37 in ihre Ruhestellung zurückbewegt wird, nimmt
die stärkere Feder 65 den Klotz 69 mit, wodurch die Federn 77a und
77b
zwischen den Platt'en 73 und 73a gespannt werden, da die Platte
73a zur Zeit durch den Stab 83 festgehalten wird, der an der durch den Riegel
78b gesperrten Platte 71 befestigt ist, und die Platte 73
durch den
Klotz 69 nach hinten geschoben wird. Nach einer hinreichenden Längsbewegung
kommt durch die schräge Fläche81b derRiege17 8b aus seiner Sperrstellung.
Die Platte 71, der Stab 83 und die Platte bewegen sich infolgedessen durch
die Wirkung der Federn 78a und 78b und öffnen somit die Kontakte wieder.
Am Ende dieser Längsbewegung rückt der Riegel 78a wieder in seine Sperrstellung,
in den Einschnitt 79", und verriegelt die geöffneten Kontakte.
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Ein derartiger Schnellschalter kann bei richtiger Wahl des Kontaktmaterials
gedrängt aufgebaut sein und eignet sich als Hochleistungsschalter.
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Wie aus dem Schaltbild der Abb. 2o folgt, werden die verschiedenen
Steuerstrornkreise und die Stromkreise, die einen durchgehenden oder einen unterbrochenen
Strich hervorrufen, durch entsprechend gewählte Lagen von eingelegt-en Kontakten
in dem Drehumschalter geschaltet. Dieser Schalt-er kann erst in der Ruhestellung
der Anlage betätigt werden. Seine Kontakte liegen in Reihe mit den vorher beschriebenen
Hochleistungsschalterkontakten. Durch den herrschenden Schaltzustand kann dieser
Schalter erst betätigt werden, wenn der Drehumschalter sich in einer seiner Arbeitslagen,
aber nicht in einer Zwischenlage befindet. Hieraus folgt, daß die Kontakte des Drehumschalters
bei geöffneten Stromkreisen die Stromkreise vorbereiten und daß das Ein- oder Ausschalten
der Stromkreise durch den Hochleistungsschalter durchgeführt wird. Durch diese Trennung
der Aufgaben kann jedes dieser Schaltelemente knapp bemessen sein.
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Es kann wichtig sein, daß die Steuerung durch den Schalter erst einsetzt,
nachdem vorher die durch den Umschalter eingestellte Schaltungsvorbereitung zwangsweise
dazu verwendet worden ist, daß aufeinanderfolgende Schaltzustände der gleichen Art
nicht geschaffen werden können, nämlich wenn die selbsttätige Einstellung der Anlage
die Folge einer Störung ist, die keine einfache Wiederherstellung des alten Schaltzustandes
durch Wiederholung von Schaltvorgängen zuläßt.
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Die gegen diese Wiederholung vorgesehene Schaltvorrichtung (vgl. Abb.
18) verhindert diese in der einen Schaltstellung des Umschalters; durch Verkopplung
dieser Schaltvorrichtung läßt sich erreichen, daß eine solche Wiederholung bei keiner
der beiden Schaltstellungen des Umschalters möglich ist. Auf der Achse ist eine
mit zwei Leisten 87a und 87 b versehene Hülse 86 befestigt, in deren
Verlängerung ein Ring 88 vorgesehen ist, der in der Längsrichtung gegenüber
der Hülse beweglich ist. Die Leisten der Hülse fassen in Auskehlungen des Ringes
und führen diese. Der Durchmesser des Ringes ist größer als der der Hülse. Diese
ringförrnige Verlängerung 88 kann auf der Achse 37
zwischen zwei Stellungen
gleiten, die durch das Einrasten eines vorspringenden Endes 89 einer Feder
in die Ausnehmungen qv7 und glb festgelegt sind, während das andere Ende go dieser
Feder, die in einer Nut der Achse 37 liegt, an der Achse 3-7
befestigt
ist. Eine auf der gegenüberliegenden Seite der Achse symMetrisch angebrachte Feder
kann die Wirkung verdoppeln.
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Ein um die Achse M drehbarer Schwingbügel 94 wird gegen die Achse
37 durch die Feder o3 vorgespannt. Die Zapfen 92a und 92b der Bügelachse
sind in nicht dargestellten Lagern gelagert. Der Schwingbügel besitzt eine Querschiene
94a, die mit der Achse 37 in Berührung kommen kann.
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In der in der Abb. 18 dargestellten Lage hat nach erfolgtem Drehen
der Achse 37 die Leiste 87 b die Ouerschiene bewegt, wodurch die Feder
93 geipannt wurde. Durch diese Drehung ist es möglich, die Achse
37 in ihrer Längsrichtung zu bewegen, wobei die Leiste auf der Querschiene
94.a während der gesamten Bewegung gleitet. Erfolgt keine Zugbewegung, so kann durch
die immer mögliche Drehbewegung in eine um gol> gegenüber der dargestellten Lage
gedrehte Stellung die Feder 93 entspannt und die Querschiene 94a mit der
Achse 37 in Berührung gebracht werden. Die Querschiene 94.a verhindert eine
Längsbewegung, da sie sich gegen die Bodenfläche der Hülse 86 legt.
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In der in der Abb. 18 dargestellten Lage wird, wenn die Achse
37 in Pfeilrichtung fl bewegt wird, um den Strich zu unterbrechen, die Verlängerung
88
gegen die Feder 95 drücken, die an ihrem anderen Ende gegen den
Anschlag 96 abgestützt ist. In einem bestimmten Augenblick ist die Feder
95
durch diese Bewegung so stark gespannt, daß ihre Kraft die in der Haltevorrichtung
wirksame Kraft der Feder übersteigt, so daß der vorspringende Teil 89 dieser
Feder aus der Ausnehmung 9 1 b gezogen wird. Hierauf gelangt die Verlängerung
mit der Hülse in Berührung. In dieser Stellung springt das vorspringende Federende
89 in die Ausnehmung 9 1 a.
Diese stabile Lage wird beibehalten,
nachdem der Zug auf die Achse 37 beendet und diese rückgeführt ist. Ein Drehen
der Achse 37 um go0 aus der dargestellten Lage bereitet die durchgehende
Verbindung vor; sie wird durch einen Zug auf die Achse 37 ausgeführt.
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Die Querschiene 94a lag vor der Verschiebung auf dem Ring
88 und gleitet während der Bewegung auf der Hülse 86. Dieser Zustand
hält an, bis die Querschiene in Berührung mit dem Ring 88 kommt. Infolge
des größeren Durchmessers des Ringes gegenüber dem der Hülse hält die Querschiene
den Ring 88 fest. So wird der Ring von der Hülse getrennt. Die Querschiene
94a wird dann durch die Feder 93 gegen die Achse 37 gedrückt und verhindert
jede neue unmittelbare Verschiebung.
Nach dem Schaltbild der Abb.
2o besteht ein weiterer, später beschriebener elektrischer Stromkreis, wenn die
Anlage sich in dem durch die letzte Steuerung hervorgerufenen Zustand befindet;
dieser Stromkreis wird jedoch nicht durch noch nicht ausgeführte Vorbereitungen
beeinflußt. In der Abb. ig ist die hierfür erforderliche Kontaktsteuervorrichtung
dargestellt.
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In dieser Abbildung sind der Bedienungsgriff 12 mit seinem Ansatz
13, die Achse 37, der Klotz 69,
die Nockenscheibe 5 1 mit ihrer
elliptischen Führung, in der sich die Rolle 53 bewegt, die den mit Kontaktteilen
des Umschalters verbundenen Hebel 5-1
mitnimmt, eingezeichnet. Ein Ansatz
97 des Hebels 54 trägt eine Rolle 98, die in einen Schlitz
99 der Platte ioo läuft. Die Platte ioo ist durch ihren Arm ioi auf einer
mit dem Klotz 69 fest verbundenen Achse io2 gelagert. Infolge dieser Konstruktion
verschiebt sich die Platte ioo mit dem Klotz69 jedoch in zwei verschiedenen Höhen,
je
nachdem, ob durch die Rolle 53 die große oder die kleine Achse der
Ellipse abgetastet wird.
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Die Isolierscheibe 103 ist keilförmig zugespitzt. Ihre spitze
Vorderkante 104 kOmmt mit einer mittleren Kontaktfeder 105 in Einwirkung,
die mit den freien Federn io6 oder 107 in Berührung kommen kann. Durch das
Ziehen der Schaltstange wird die Scheibe 103 von der Feder io5 getrennt.
je nachdem nun die Rolle 53 sich auf der Ellipsenbahn in der großen
oder kleinen Achse befindet, wird die Kante 104 über oder unter dem Federblatt
105 sein. Es wird somit das Federblatt io5 entweder mit dem Federblatt io6
oder mit dem Federblatt 107, je
nachdem, ob die Steuerung einem zusammenhängenden
Strich oder einem Querstrich entspricht, in Berührung gebracht.
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Bei Vorbereitung einer Schaltung durch Drehen der Schaltstange wird
die Höhenstellung der Scheibe 103 geändert und hierdurch der geschlossene
Kontakt stärker durchgebogen, ohne daß sich im Schaltzustand etwas ändert oder die
Feder, die zur Zeit nicht an der Kontaktgabe beteiligt ist, beeinträchtigt wird.
Es ist somit der Kontaktschluß nur von der Lage der Scheibe abhängig, bei der ein
Schaltvorgang tatsächlich ausgeführt wurde.
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Die Abb. 2o zeigt die inneren Verbindungen der Steuer- und überwachungseinheit
und die Verbindung mit dem Ausführungsapparat.
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Die Wicklung iog dient zur Steuerung des durchgehenden Striches, die
Wicklung iio zur Steuerung des Querstriches. Die Kontakte 113 und 114 liegen in
Überwachungsstromkreisen und die Hilfskontakte iii und 112 in den Steuerstrornkreisen.
Die Steuerstromkreise verlaufen vorn Minuspol der Spannungsquelle über die Schnellschalterkontakte
68c, 67, 68d, die Wahlkontakte i 15
und i 16 des Drehumschalters,
die Endkontakte i i i bzw. 112 des gesteuerten Apparates und die Wicklungen iog
bzw. iio zum Pluspol der Spannungsquelle. Die Vorbereitung erfolgt durch die Betätigung
des Kontaktes 115 bzw. 116, die Schaltausführung wird durch das Ziehen der Schaltstange
ausgelöst. Der Stromkreis wird sofort nach Beendigung der Ausführung durch die Kontakte
iii oder 112 unterbrochen.
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Die Kontakte 113 und 114 werden wechselweise geschlossen,
je nachdem, ob der Strich 2 durchläuft oder durch einen Querstrich unterbrochen
ist. Es verläuft dann ein Stromkreis vom Pluspol über die Kontakte 113 oder 114,
die Lampe 2oe oder :20a zum Minuspol. Durch die Lampen werden die entsprechenden
Schauzeichen der Anlage beleuchtet.
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Ein abgezweigter Stromkreis geht über die Glüh-
lampen
20b oder 2od über die Kontakte I 17 oder i 18
zu dem Minuspol.
Bei der Schaltvorbereitung wird durch Drehen der Schaltstange der Stromkreis über
die Lampe :20b oder über die Lampe 2od geschlossen. Das Schauzeichen des Schaltzustandes
bleibt beleuchtet, während das Schauzeichen der anderen Lage farbig beleuchtet wird,
wie vorher ausgeführt wurde.
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Ein weiterer, abgezweigter Stromkreis verläuft über die Kontakte io6
oder 107, Kontakt io5 und Lampe 20c ZU einem zusätzlichen Relais i
ig, einem pulsierenden Stromerzeuger 120, durch den der Stromkreis periodisch geschlossen
wird, und zum Minuspol. Wie bereits ausgeführt wurde, wird der Kontakt io6 oder
107 je nach dem durch die Schaltstange eingestellten Schaltzustand geschlossen.
Dieser Kontakt ist jedoch bei der Vorbereitung der Schaltung durch die Schaltstellung
ohne Einfluß. jede unbeabsichtigte Schaltzustandsänderung der Anlage betätigt den
Kontakt 113 bzw. 114 entsprechend dem vorher stattgefundenen Kontaktschluß
mit Kontakt io6 oder mit Kontakt io7. Der Alarmstromkreis wird dann geschlossen
und bewirkt eine Blinkbeleuchtung des Schauzeichens durch die Glühlarnpe 2oc. Das
Relais iig spricht an und schaltet eine akustische oder optische Alarmvorrichtung
ein. Das Relais iig und der Impulserzeuger i2o können für mehrere Schalteinheiten
gemeinsam verwendet werden. Ein Gleichrichter 1:21 ist zwischen jeder Lampe 2oc
und der gemeinsamen Speiseleitung für das Relais iig eingeschaltet, um Querströme
zwischen den parallel liegenden Schaltelementen zu vermeiden.
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Die Anlagen gemäß der Erfindung können im einzelnen oder in ihrer
Gesamtheit abgeändert werden, ohne über den Rahmen der Erfindung hinauszugehen.
Es können z. B. die Glühlampen 20b
und 2od durch eine einzige Glühlampe, nämlich
die Glühlampe 20" ersetzt werden, die gleichzeitig den Lichtkanal 9 und io
belichtet, wie es in gleicher Weise für die Lampe 2oc durchgeführt wurde. Einzelheiten
in der Ausführungsform und den Ab-
messungen sowie die entsprechende Wahl
der Stoffe richten sich nach dem besonderen Anwendungsgebiet.