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Fernsteuerpendelempfänger Bei Fernsteueranlagen werden bekanntlich
von einer zentralen Kommandostelle aus über das elektrische Energieaerteilungsnetz
mit Hilfe von Tonfrequenzimpulsen dein Netz angeschlossene Verbraucher geschaltet.
Den zu steuernden Verbrauchern sind für diesen Zweck Fernsteuerempfänger zugeordnet,
die auf ein von der Zentrale gegebenes Tonfrequenzkommando ansprechen und die vorgesehenen
Schaltfunktionen au den Verbrauchern durchführen. Da in einem Netz eine ganze Reihe
von verschiedenartigen Verbrauchern zu verschiedenen Zeiten geschaltet werden sollen,
müssen die einzelnen Fernsteuerbefehle sich so voneinander unterscheiden, daß Fehlschaltungen
ausgeschlossen sind. Die Übertragung der einzelnen Fernsteuerbefehle kann nach verschiedenen
Verfahren erfolgen. Bei dem Impulsintervallverfahren ist bei einer zu einem Befehl
gehörenden Impulsreihe der zeitliche Abstand zwischen den gleichartigen Impulsen,
bei dem Impulszeitverfahren die Länge jedes Einzelimpulses und bei dem Impulsfrequenzverfahren
die Impulsfolgefrequenz ein Kriterium für den betreffenden Fernsteuerbefehl.
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Entsprechend diesen Kriterien sind auch die Empfangsrelais ausgebildet.
Man unterscheidet im wesentlichen zwischen Resonanzrelais und Pendelrelais. Während
die Resonanzrelais sehr störanfällig sind, da sie auf jeden Störimpuls ansprechen,
sind die Pendelrelais betriebssicherer, da sie nur auf mehrere Impulse, d. h. auf
eine bestimmte gesendete Impulsfolge, reagieren.
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Fernsteuerempfänger,
der nach dem Impulsfrequenzverfahren arbeitet. Bei einem derartigen Empfänger werden
die durch die gesendeten Tonfrequenzimpulse abgestimmte mechanische Schwingungssysteme
angestoßen, deren Schwingungsamplitude sich aufschaukelt, wenn die Abstimmung der
Schwingungssysteme der Impulsfolgefrequenz der Sendeimpulse angepaßt ist. Bei einer
bestimmten Amplitude können die Schwingungssysteme beispielsweise über einen Hilfskontakt
die Betätigung eines Kippschalters auslösen. Die in den Schwingungssystemen angesammelte
Energie kann auch direkt einem größeren Schalter, beispielsweise einer Quecksilberschaltröhre,
zur Betätigung zugeführt werden. Bei den bekannten Empfängern dieser Art wird die
Schwingungsenergie der Schwingungssysteme zur Betätigung des Schalters ausgenutzt,
indem mit Hilfe von auf Scheiben mit eingefrästen Nocken gleitenden Klinken die
mechanische Übertragung der Energie bei einer entsprechenden Amplitude erfolgt.
Bei einem derartigen Empfänger sind die Reibungsverluste, die durch das Gleiten
der Klinken entstehen und die die Güte und die Abstimmschärfe des Schwingungssystems
herabsetzen, außerordentlich nachteilig. Außerdem besteht bei den bekannten Empfängern
die Gefahr, daß die Schwingungssysteme sich mit ihren Klinken mit dem Koppelmechanismus
verklemmen, wenn durch irgendwelche äußere Einflüsse (Erschütterungen usw.) oder
durch Störimpulse einmal leide Systeme in Schwingung geraten.
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Die Erfindung, die sich auf einen derartigen nach dem Impulsfrequenzverfahren
arbeitenden Fernsteuerempfänger bezieht, bei dem die in mechanischen Schwingungssystemen
gespeicherte Energie zur Betätigung eines Schalters ausgenutzt wird, bezweckt, die
bestehenden Mängel zu beseitigen. Sie erreicht das dadurch, daß die Kopplung der
mechanischen Schwingungssysteme mit dem Schalter über Schaltklinken auf die Schaltnocken
einer Wippe erfolgt, die auf einem um eine Hauptachse schwenkbaren Kreuzgelenk gelagert
ist und zu diesem um eine die Hauptachse vorzugsweise unter einem Winkel von 45°
schneidende -Nebenachse kippbar ist. Zweckmäßigerweise ist an dem Kreuzgelenk ein
Schwenkrohr angebracht, das beispielsweise einen Quecksilberschalter trägt oder
mit einem Betätigungshebel eines beliebigen Schalters in kraftschlüssiger Verbindung
steht. Die um die Nebenachse kippbare, etwa U-förmig ausgebildete Wippe, deren Schenkelenden
die Lagerpunkte auf der Nebenachse bilden, arbeitet in der Weise mit Klinken der
mechanischen Schwingungssysteme zusammen, daß sie mit an ihr befestigten Schaltnocken
erst in den Kippendstellungen aus dem Bereich der einen und in den Bereich der anderen
Klinke tritt. Das an dem Kreuzgelenk angebrachte Schwenkrohr ragt durch einen Schlitz
im Mittelteil der Wippe und begrenzt somit die Kippfähigkeit der Wippe um die Nebenachse.
Die Kippbewegung der Wippe um die Hauptachse wird durch besondere Anschläge begrenzt.
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Die Wippe kann auch in einer anderen Ausbildung auf einem Parallelgestänge
gelagert sein, das aus zwei um je eine Achse schwenkbaren, am freien Ende mit
einer
Kuppelstange verbundenen Hebeln besteht. Hierbei liegt in jeder Endstellung der
Wippe nur einer der stirnseitig angebrachten Schaltnocken frei, unterhalb der am
Pendel angebrachten Schaltklinke aber in ihrem Wirkungsbereich. Bei einer derartigen
Anordnung besteht die Wippe aus einem länglichen, an den Enden mit Schaltnocken
versehenen Teil, das gleichartige Langlöcher besitzt, mit denen es auf den Gelenkstiften
belagert ist., die die Hebel mit der Kuppelstange verbinden. Die Langlöcher bilden
einen Winkel von 90° zueinander und sind so angeordnet, daß ihr mittlerer Abstand
dem Abstand der Gelenkstifte entspricht. Mit einem Ansatz der Wippe kann die Schwenkbewegung
des Parallelgestänges durch zwei gehäusefeste Anschlagstifte begrenzt werden. Für
die Betätigung des Schalters wird zweckmäßigerweise eine der Lagerachsen der Parallelgestängehebel
verwendet. Die Schaltbewegung wird dabei durch die Schwenkbewegung des Parallelgestänges
verursacht.
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An Hand der Zeichnung sei die Erfindung näher erläutert. In Fig. 1
ist ein Ausführungsbeispiel eines Fernsteuerpendelempfängers in Ausschaltstellung
und in Fig. 2 in Einschaltstellung gezeigt; Fig. 3 gibt eine Erläuterungsskizze
zur Wirkungsweise des Empfängers wieder; Fig. 4 und 5 zeigen ein anderes Ausführungsbeispiel
für einen Pendelempfänger in zwei Schaltstellungen.
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Die beiden als Pendel ausgebildeten schwingungsfähigen Systeme 1 und
2 (Fig. 1 und 2) sind jeweils mit einem Drehmagnet la bzw. 2U verbunden und mit
diesem zusammen auf der Hauptachse 3 drehbar gelagert. Die beiden Pendel sind so
ausgebildet, daß sie eine unterschiedliche Pendelfrequenz besitzen. Die Anregung
der Systeme erfolgt durch Elektromagnete 4 bzw. 5, bei denen die Erregerwicklung
des einen, 4, andeutungsweise dargestellt ist. Die Hauptachse ist starr an gehäusefesten
Teilen 6 angebracht.
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An den oberen Enden der Pendel 1, 2 sind abgewinkelte Verlängerungen
7, 8 vorgesehen, in denen Stifte 9, 10 befestigt sind. Auf diesen Stiften befinden
sich schwenkbar angeordnete Klinken 13, 14, die normalerweise auf ebenfalls an den
oberen Pendelverlängerungen befestigten Stiften 11, 12 lose aufliegen. Auf dein
Mittelteil der Hauptachse ist zwischen den beiden Pendeln ein Kreuzgelenk 15 angeordnet,
das, als Kugel ausgebildet, um die Hauptachse schwenkbar ist. Das Kreuzgelenk dient
als Träger einer U-förmigen Wippe 16, die mit ihren Schenkelenden um eine das Kreuzgelenk
durchsetzende und die Hauptachse unter etwa 45° schneidende Nebenachse 17 kippbar
ist. Die Wippe ist mit Schaltnocken 18, 19 versehen, die mit den Klinken 13, 14
in noch näher zu beschreibender Weise zusammenarbeiten. In ihrem Mittelteil besitzt
die Wippe einen Schlitz 20, dessen Ebene parallel zur Schnittebene der Nebenachse
und dessen Längsachse senkrecht zu ihr verläuft. Durch diesen Schlitz ragt ein mit
dem Kreuzgelenk starr verbundenes Schwenkrohr 21, das als Träger einer Ouecksilberschaltröhre
22 dient. An den gehäusefesten Teilen 6 sind noch Anschläge 23, 24 vorgesehen, die
zur Begrenzung der Kippbewegung der Wippe um die Hauptachse dienen.
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Zur Erläuterung der Wirkungsweise des beschriebenen Empfängers sei
von Fig. 1 ausgegangen, die die Schaltröhre in der Ausschaltstellung zeigt. Die
lose um die Nebenachse kippbare Wippe wird durch die Schwerkraft der Ouecksilberschaltröhre,
die über das Schwenkrohr gegen das eine Ende des Schlitzes 20 drückt, am Anschlag
24 festgehalten. Die Schaltnocken 18, 19 nehmen in dieser Stellung der Wippe eine
solche Schräglage ein, daß nur der eine Nocken 19 bei der Schwingbewegung des Pendels
2 mit der Klinke 14 zusammenarbeiten kann: Der Schaltnocken 19 ist in seiner Aktivstellung.
Der Nocken 18 befindet sich in seiner Inaktivstellung, also so weit unterhalb der
Klinke 13, daß diese auch bei vollem Ausschwingen des Pendels 1 nicht mit dem Nocken
in Berührung kommt. Die Pendelfrequenz des Pendels 2 entspricht der Impulsfolgefrequenz
eines Fernsteuerbefehls, der ein Einschaltkommando für diesen Empfänger darstellen
soll. Durch die ankommenden Fernsteuerimpulse wird über den Elektromagnet 5 bei
richtiger Impulsfolge der Drehmagnet 2a und damit das Pendel 2 in einem der Pendelfrequenz
entsprechenden Rhythmus angestoßen und allmählich aufgeschaukelt. Bei den ersten
Pendelschwingungen bewegt sich die Klinke 14 über den Nocken 19 hinweg, ohne diesen
zu berühren. Erst bei den letzten größeren Amplituden wird die Klinke bei der Schwenkbewegung
des Pendels vom Nocken 19 angehoben und gleitet bei einer bestimmten Schwingungsweite
über den Nocken hinweg. Sie stößt mit ihrer Stirnkante bei der Rückschwingung gegen
diesen Nocken und führt dadurch die ganze Wippe in die in Fig. 2 dargestellte Einschaltstellung
gegen den Anschlag 23. Die Schwingungsenergie des Pendels 2 braucht dabei nur so
groß zu sein, daß die Wippe gerade über ihre Mittelstellung zwischen den beiden
Anschlägen 23 und 24 hinweggeführt wird. Jenseits der Mittelstellung wird die Schwerkraft
der Schaltröhre 22 wirksam, die die Wippe gegen den Anschlag 23 drückt. Infolge
der Schwerkraft der Quecksilberschaltröhre bewegt sich das Schwenkrohr 21 in dem
Schlitz 20 in die andere Endstellung und veranlaßt somit eine Kippbewegung der Wippe
um die Nebenachse 17, die jedoch erst dann ausgeführt wird, wenn die Wippe bereits
den Anschlag 23 erreicht hat. Durch die Kippbewegung schwenkt der Schaltnocken 19
aus dem Wirkungsbereich der Klinke 14 heraus. Gleichzeitig wird jedoch der Nocken
18 so weit angehoben, daß er mit der Klinke 13 des Pendels 1 zusammenarbeiten kann,
wenn durch eine entsprechende Impulsfolge über den Elektromagnet 4 der Drehmagnet
1 a und damit das Pendel 1 zu Schwingungen angestoßen wird. Die Ausschaltbewegung
erfolgt dann in derselben Weise wie die Einschaltbewegung, nur daß jetzt das Pendel
1 aufgeschaukelt wird und mit seiner Klinke unter Ausnutzung seiner Schwingungsenergie
die Wippe über den Nocken 18 in die andere Endlage gegen den Anschlag 24 führt.
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Infolge des Kreuzgelenkes bewegen sich die Schaltnocken der Wippe
auf den in Fig. 3 dargestellten Bahnen in der Weise, daß der Übergang eines Nockens
von der Inaktiv- in die Aktivstellung erst immer am Ende der Kippbewegung der Wippe
erfolgt. .Betrachtet man den Weg des Nockens 18 von einer Stellung .g ausgehend
(entspricht der in Fig. 2 dargestellten Einschaltstellung), so bewegt sich dieser
in Pfeilrichtung auf einer Kreisbogenbahn um die Hauptachse 3, bis er am Ende dieser
Bahn sich rechtwinklig zur ersten Bewegungsrichtung in die Inaktivstellung B begibt.
Gleichzeitig führt der Schaltnocken 19 aus seiner Inaktivstellung C heraus eine
Bewegung in Pfeilrichtung auf einer parallel zur Bewegungskurve des Schaltnockens
18 verlaufenden Kurve aus und gelangt erst in seine Aktivstellung D, wenn der Schaltnocken
18 in die Inaktivstellung übergeht. Von den Stellungen B bzw. D bewegen
sich die Schaltnocken
18 bzw. 19 auf den gestrichelt gezeichneten
Bahnen zurück zu den Ausgangspunkten A bzw. C. Da also der Wechsel der Schaltnocken
von Inaktivin Aktivstellung und umgekehrt erst immer am Ende der Kippbewegung der
Wippe erfolgt, ist auch eine Handbetätigung des Schalters 22 ohne Behinderung durch
die Klinken 13, 14 möglich. Der in seiner unteren Stellung befindliche Schaltnocken
kann sich nämlich frei unter der entsprechenden Klinke hinwegbewegen, und der andere
Schaltnocken hebt bei Handbetätigung die ihm zugeordnete Klinke nur etwas an, ohne
von ihr behindert zu werden.
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Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 und 5 sind die beiden als
Pendel ausgebildeten schwingungsfähigen Systeme 30 und 31 mit Schneiden 30a und
31a in Platinen 32 gelagert. Von den Platinen, die parallel zueinander an einem
eine Erregerspule 34 tragenden Rahmen 33 angeordnet sind, ist nur die vordere sichtbar.
Die Erregerspule 34 ist nur angedeutet dargestellt. Mit den Pendeln 30 bzw. 31 sind
die Drehmagneten 30 b bzw. 31 b verbunden. An den oberen Pendelenden
sind die Schaltklinken 30 d bzw. 31 d an Stiften 30 e bzw. 31 e schwenkbar angebracht,
auf anderen Stiften 30f bzw. 31f lose aufliegend. Zwischen den beiden
Pendeln ist ein Parallelgestänge angeordnet, das mit den Achsen 35, 36 in den Platinen
32 schwenkbar ist. Das Parallelgestänge besteht aus den Hebeln 37, 38, die an ihren
freien Enden durch eine Kuppelstange 39 gelenkig miteinander verbunden sind. Die
Kuppelstange ist mittels Gelenkstiften 40, 41 an den Hebeln angeordnet. Die Gelenkstifte
dienen gleichzeitig als Träger der Wippe 42, die aus einem länglichen Teil besteht
und an ihren Enden abgewinkelte Schaltnocken 43, 44 aufweist. Die Wippe ist auf
den Gelenkstiften in Langlöchern 45, 46 gelagert, die schräg zur Längsachse der
Wippe angeordnet sind, einen Winkel von etwa 90° zueinander bilden und einen mittleren
Abstand besitzen, der dem Abstand der Gelenkstifte 40, 41 entspricht. In ihrem Mittelteil
besitzt die Wippe einen Ansatz 47, der die Schwenkbewegung des Parallelgestänges
zwischen zwei Anschlägen 48, 49 begrenzt. Die Achse 35, die mit dem Hebel 37 fest
verbunden und in den Platinen drehbar ist, trägt einen nicht gezeichneten Mechanismus
zur Betätigung des ebenfalls nicht dargestellten Schalters des Pendelempfängers.
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In Fig. 4 ist der Pendelempfänger in der einen Schaltstellung (beispielsweise
Einschaltstellung) dargestellt. Die lose auf den Gelenkstiften gelagerte Wippe wird
durch die Schwerkraft des Parallelgestänges in einer Schräglage gehalten, die einmal
durch die begrenzte Bewegungsmöglichkeit der Gelenkstifte in den Langlöchern und
zum andernmal durch die Arretierung des Ansatzes 47 am Anschlagstift 48 zustande
kommt. Die Wippe liegt dabei mit dem unteren Ende des Langloches 45 am Gelenkstift
40 und mit dem oberen Ende des Langloches 46 am Gelenkstift 41 an. Wird durch impulsmäßige
Erregung der Spule 34 über den Rahmen 33 der Drehmagnet 30 b beeinflußt und dadurch
infolge seiner dem Impulsrhythmus entsprechenden Pendelfrequenz in Schwingungen
versetzt, so gleitet die um den Stift 30 e schwenkbare Schaltklinke 30 d bei einer
bestimmten Amplitude über den in ihre Bahn ragenden Schaltnocken 43 hinweg und schwenkt
bei der Rückschwingung infolge der Pendelenergie das gesamte Parallelgestänge um
die Achsen 35, 36. Bei überschreiten der Mittelstellung fällt das Parallelgestänge
infolge seiner eigenen Schwerkraft mit dem Ansatz 47 der Wippe gegen den Anschlag
49 und veranlaßt dabei eine Kippbewegung der Wippe, die jetzt mit dem unteren Ende
des Langloches 46 am Gelenkstift 41 und mit dem oberen Ende des Langloches 45 am
Gelenkstift 40 anliegt (Fig. 5). Der Schaltnocken 43 ist somit aus dem Bereich der
Schaltklinke herausgekippt und kann also bei Schwingungen des Pendels 30 nicht mehr
mit der Schaltklinke 30d zusammenwirken. Er befindet sich in seiner Inaktivstellung.
Gleichzeitig ist der Nocken 44 in den Pendelweg der Schaltklinke 31d geraten und
befindet sich somit in seiner Aktivstellung. Bei der Schwenkbewegung des Parallelgestänges
hat der an der Achse 35 befestigte Schaltmechanismus den Schalter des Pendelempfängers
in die andere Schaltstellung (also beispielsweise Ausschaltstellung) gebracht. Wird
das Pendel 31 zu Schwingungen angestoßen, so wird bei einer bestimmten Amplitude
mit Hilfe der Schaltklinke 31d über den Schaltnocken 44 das Parallelgestänge in
die ursprüngliche, in Fig.4 dargestellte Stellung zurückgeführt. Nach Erreichen
des Anschlages 48 geht die Wippe wieder in ihre andere Kipplage über, schwenkt somit
den Schaltnocken 44 aus dem Bereich der Schaltklinke 31d in die Inaktivstellung
und bringt gleichzeitig den Schaltnocken 43 wieder in seine Aktivstellung.
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Da also auch bei diesem Ausführungsbeispiel der Wechsel der Schaltnocken
von Inaktiv- in Aktivstellung und umgekehrt erst immer am Ende der Kippbewegung
erfolgt, ist also auch hier eine Handbetätigung des Schalters ohne Behinderung durch
die Schaltklinken möglich. Die Bewegung der beiden Schaltnocken 43, 44 erfolgt dabei
auf Bahnen, die in Fig. 4 durch die geschlossenen Kurven angedeutet sind. Die Kurve
E stellt dabei die Bahn des Nockens 43 und die Kurve F die des Nockens 44 dar. Bei
der Schwenkbewegung von links nach rechts bewegen sich die Nocken auf den durch
die ausgezogenen Linien dargestellten Kurven, bei der Schwenkbewegung von rechts
nach links auf den durch die gestrichelten Linien angedeuteten Bahnen.
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Als besonderer Vorteil des erfindungsgemäßen Pendelempfängers kann
die Tatsache gewertet werden, daß in beiden Ausführungsbeispielen ein Verklemmen
der Schaltklinken mit den Schaltnocken und damit eine gegenseitige Blockierung der
Pendel nicht auftreten kann, weil jeweils immer nur einem Pendel ein Zusammenarbeiten
mit der Wippe möglich ist. Bei der erfindungsgemäßen Konstruktion des Empfängers
sind außerdem auch die zwischen den Nocken und den Klinken auftretenden Reibungskräfte
auf ein Minimum herabgesetzt, denn nur bei dem in Aktivstellung befindlichen Nocken
tritt zwischen diesem und der zugehörigen Klinke und auch hier nur bei den letzten
Schwingungen des Pendels eine minimale Gleitreibung auf, die praktisch keinen Einfluß
auf die Funktionsfähigkeit des Empfängers ausübt.