DE1019740B

DE1019740B - Anordnung zum Herstellen einiger beliebig waehlbarer Schaltkombinationen und zu deren Schaltung in einem bestimmten Zeitablauf (Programm)

Info

Publication number: DE1019740B
Application number: DEO3165A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Fritz Ohle
Original assignee: FRITZ OHLE DIPL ING
Current assignee: FRITZ OHLE DIPL ING
Priority date: 1953-09-19
Filing date: 1953-09-19
Publication date: 1957-11-21

Description

DEUTSCHES

Zur Schaltung von Nutzstromkreisen in einem bestimmten Zeitablauf (Programm) kennt man bereits eine Wählervorrichtung, die als Diagrammvielfachschalter bezeichnet wird. Bei dieser Wählervorrichtung wird mit Hilfe von Tasten od. dgl. ein Schaltdiagramm eingestellt, und die so vorgewählten Schaltkombinationen werden mittels einer Schaltuhr programmgemäß durchgeführt. Durch das Schaltdiagramm ist volle Übersicht gewahrt, und man kann auch mittels der Tasten od. dgl. die Schaltfolgen während des Betriebes ändern, aber der Aufwand an Einstellmitteln, insbesondere also an Tasten od. dgl., ist sehr groß. Es kommt noch hinzu, daß Mittel zur Verhinderung von ungewollten Nebenschlüssen vorhanden sein müssen, was z. B. so gelöst wird, daß jedem Einstellkontakt noch ein Reihenkontakt od. dgl. zugeordnet ist und diese Reihenkontakte gruppenweise abwechselnd geschlossen werden. Das Schließen und Öffnen der Kontaktgruppen erfordert wieder umfangreiche Mittel, so daß solche bekannten Vielfachschalter recht teure Einrichtungen sind. Dasselbe gilt für eine Schaltuhr mit je einer über den ganzen Schaltbereich der Uhr reichenden Reihe von Einstellkontakten für jeden Nutzstromverbraucher mit getrennten Stromleitungen zum Anschluß an diese Kontaktreihen. Neben dem großen Aufwand an Einstellkontakten, der sich mit der Zahl der Nutzstromverbraucher multipliziert, ist es für einen solchen Programmschalter weiter von sehr großem Nachteil, daß man im Zeitpunkt einer Umschaltung nicht so schnell erfassen kann, welche Nutzstromkreise zusammen ein- oder ausgeschaltet sind.

Um dem bestehenden Bedürfnis nach einem Programmschalter für zwei bis fünf Nutzstromkreise oder Gruppen von Nutzstromkreisen abzuhelfen, dient die vorliegende Erfindung. Das Bedürfnis ist aus der Blickfangreklame der Hausfront- oder Schaufensterwerbung entstanden. Beispielsweise hat man nur wenige Leucht- oder Einzeleffekte, und diese möchte man in bestimmten wählbaren Kombinationen ein- und ausschalten. Schaltet man zwei Nutzstromkreise (n = 2) einzeln für sich ein oder beide ein oder beide aus, so ergibt das 2" = 2² = 4 Kombinationsmöglichkeiten. Bei η = 3 ergeben sich 8, bei η = 4 ergeben sich 16 und bei η = 5 ergeben sich 32 Kombinationsmöglichkeiten.

Die Erfindung betrifft nun eine Anordnung zum Herstellen einiger beliebig wählbarer Schaltkombinationen und zu deren Schaltung in einem bestimmten Zeitablauf.

Zur Einsparung von Tasten usw. und deren Reihenkontakte wird nach der Erfindung bei einer solchen Anordnung ein Kombinationslinienwähler verwendet mit für η Nutzstromkreise etwa 2" als Kombinations-Anordnung zum Herstellen einiger

beliebig wählbarer Schaltkombinationen

und zu deren Schaltung in einem

bestimmten Zeitablauf (Programm)

Anmelder:

Dipl.-Ing. Fritz OhIe,
Berlin-Spandau, Kurstr. 16

Dipl.-Ing. Fritz OhIe, Berlin-Spandau,
ist als Erfinder genannt worden

linien dienenden Stromschienen od. dgl. 0 bis abc und mit Wählgliedern zur Vorwahl der Schaltkombinationen, wobei ein Schaltzeiger od. dgl. Z nacheinander über die Wählglieder, die jeweils vorgewählte Kombinationslinie und ein an dieser angeschlossenes Schaltelement die Schaltkombination durchführt. Man wählt also nun für die einzelnen Programmschaltungen nicht die Nutzstromkreise selbst, sondern deren Schaltkombinationen aus. Diese Stromschienen haben geeignete Schaltelemente, welche dann die Durchführung der Schaltung der Nutzstromkreise entsprechend der jeweils gewählten Kombination bewirken. Hierbei ist zu bemerken, daß keineswegs immer 2" Kombinationsmöglichkeiten berücksichtigt werden müssen. Oft sind gewisse Möglichkeiten gar nicht erwünscht, und so kann man dann für diese die entsprechenden Schienen od. dgl. samt Zubehör ausfallen lassen. Auch kann man unter Umständen zur Vereinfachung die Nutzstromkreise zum Teil direkt auswählen, nämlich dann, wenn die gewählte Kombination sagt, daß nur ein Nutzstromkreis eingeschaltet werden soll.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung für η = 3, also für drei Nutzstromkreise dargestellt. Die Kombinationslinien stellen die Stromschienen O₃ a, b, c, ab, ac, be und abc dar. An diese sind über Umschaltkontakte u des Umschaltrelais U die Schaltrelais S₀, S_b und S_c anschließbar. Diese Relais haben jedes einen Haltekontakt s' und einen Schaltkontakt i. Über die Schaltkontakte werden die

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zu schaltenden Nutzstromkreise A, B und C ein- oder Kombination der Nutzstromkreise A + B wirksam

ausgeschaltet. Hierbei ist zu bemerken, daß im Aus- werden. Die Kombinationslinie a-b muß nun auf die

führungsbeispiel die Nutzstromkreise A, B und C beiden Einzellinien α und b wirken. Sie tut das über

wiederum Stromschienen sind und an diese erst Ver- die Gleichrichter, die einerseits an der Schiene a-b und

braucher 1,2... 10 wahlweise angeschlossen werden. 5 andererseits an den Schienen α und b angeschlossen

Die drei Nutzstromkreise A, B und C sind also hier sind. Wieder wird das Relais U erregt, und da das

Gruppen von Nutzstromkreisen. Relais S₁₁ bereits erregt war, bleibt es erregt, und es

Die Schienen ο bis abc bilden eine Art Linienwähler, spricht lediglich das Relais S_b zusätzlich an. Über den

bei dem die einzelnen Schienen durch geeignete Wähl- Kontakt s,, wird nun der Nutzstromkreis B bzw. seine

glieder auswählbar sind. Diese Wählglieder haben io angeschlossene Verbrauchergruppe zugeschaltet. Zum

z. B. jedes an den Enden einer Schraubenfeder je Nutzstromkreis B gehören die Verbraucher 4 und 8,

einen Haken. Der untere Haken läßt sich an der ge- also sind nunmehr insgesamt die Verbraucher 1, 4

wählten Schiene anhaken. Das ist sehr einfach möglich, und 8 eingeschaltet. Der Kontaktzeiger Z schreitet

wenn die Schienen z. B. stärkere Drähte sind. Der weiter und gibt den Haken des zweiten Wählgliedes ,

obere Haken besteht aus einem flachen Blechstreifen. 15 frei. Das Relais U fällt ab, aber die Kontakte s_a und s_b /

Alle oberen Haken haben eine gemeinsame Isolier- halten sich weiter.

schiene, an der sie angehakt werden und über welcher Beim dritten Wählglied wird der Kombination der ein Kontaktzeiger Z in Pfeilrichtung wandert. Dieser Nutzstromkreise A + B + C entsprechend das Schalt-Kontaktzeiger berührt nacheinander die Haken und relais S_c hinzugeschaltet. Damit sind nun alle drei legt den positiven Pol der Batterie je nach Stellung 20 Gruppen bzw. die Stromverbraucher 1, 4, 5, 6, 8 und der unteren Haken jeweils an eine der Schienen 0 10 eingeschaltet. Diese bleiben eingeschaltet, bis der bis abc. Es ist selbstverständlich, daß sowohl die Kontaktzeiger Z durch Bildung der Kombination der oberen als auch die unteren Haken sowie die sie ver- Nutzstromkreise A + B die Gruppe B, d. h. die Verbindenden Schraubenfedern stromleitend sein müssen. braucher 4 und 8 abschaltet. Es sind dann nur die In der Zeichnung sind der Einfachheit halber nur die 25 Verbraucher 1, 5, 6 und 10 eingeschaltet. Schließlich Haken mit ihren Verbindungen gezeichnet. Daß wird weiter auf die Kombinationslinie 0 und damit letztere Schraubenfedern sind, ist zeichnerisch nicht allein auf den Nutzstromkreis A und seinen Verweiter berücksichtigt. braucher 1 umgeschaltet. Über das sechste obere Wähl-

Nun sieht man in der Zeichnung auch an den glied schaltet der Kontaktzeiger Z die »Auskombina-Schienen A, B und C Wählglieder mit Haken. Diese 30 tion«, indem es den positiven Pol nur an das Relais U haben den Zweck, Stromverbraucher 1 bis 10 nach legt. Nachdem dieses angesprochen hat, sind die Halte-Wahl anzuhaken und dadurch Gruppen von Nutz- kreise der Schaltrelais unterbrochen. Die Schaltrelais Stromkreisen zu bilden. So besteht der Nutzstrom- bekommen aber weder über α noch über b noch über c kreis A z. B. aus dem Verbraucher 1, der Nutzstrom- erneut Spannung. Also fallen sie ab, sofern das noch kreis B aus den Verbrauchern 4 und 8 und der Nutz- 35 nicht geschehen ist. Zuletzt war nur noch das Relais S₁₁ Stromkreis C aus den Verbrauchern 5, 6 und 10. Man erregt. Dieses fällt nun ab und öffnet seinen Schaltunterscheidet also obere Wählglieder zur Auswahl der kontakt s_a. Der Verbraucher 1 wird stromlos, und damit Kombination der Nutzstromkreise und untere Wähl- ist die Anlage wieder für eine neue Schaltfolge bereit, glieder zur Bildung der Gruppen aus einer Vielzahl Nun steht aber der Kontaktzeiger Z nicht am Anvon Stromverbrauchern. 40 fang seiner Kontaktbahn, sondern vor weiteren noch

Die unteren Schienen mit ihren Wählgliedern bilden nicht berührten Haken oberer Wählglieder. Demeinen normalen Linienwähler, d. h. im Prinzip. Die nach werden noch zweimal alle Stromverbraucher oberen Schienen mit ihren Wählgliedern bilden den (A + B + C) ein- und ausgeschaltet. Erst hiernach Kombinationswähler. Der Programmschalter mit durchwandert der Kontaktzeiger Z von neuem seine diesen beiden Wählern arbeitet nun folgendermaßen: 45 Bahn. Die Rückführung des Kontaktzeigers Z oder die

Sobald der Kontaktzeiger Z an den oberen Haken Verwendung weiterer Kontaktzeiger ist an sich be-

des ersten oberen Wählgliedes herankommt und mit kannt und braucht daher nicht weiter beschrieben zu

diesem Kontakt macht, wird darüber der positive Pol werden.

der Batterie an die Schiene α gelegt und über das Das Ausführungsbeispiel der Zeichnung enthält vorgeschaltete elektrische Ventil, einen Gleichrichter, 5° außer den oberen beschriebenen Wählgliedern noch das Relais U erregt. Dieses legt seine drei L^Tmschalt- Tasten t₀ bis t_abc. Diese haben den Zweck, von Hand kontakte u um und damit die Schaltrelais an die jederzeit irgendeine der verschiedenen Kombinationen Schienen a, b und c. Da nur die Schiene α an Span- auszuwählen. Man kann also Kombinationsumschalnung (+) liegt, wird nur das Schaltrelais S_a erregt. tungen sowohl durch den Kontaktzeiger als auch von Dieses schließt seinen Schaltkontakt s_a und damit den 55 Hand bewirken. Für die Steuerung durch den Kon-Nutzstromkreis A, d. h. den Nutzstromkreis über den taktzeiger gibt es die Möglichkeit, diesen mit verangehakten Stromverbraucher 1 (+S₀Al-). änderbarer Geschwindigkeit anzutreiben, indem man

Das Schaltrelais ^₀ hat auch seinen Haltekontakt s_a' ihn z. B. an ein Getriebe mit verstellbarem Reibrad geschlossen. Wenn nun der Kontaktzeiger den ersten anschließt. Von besonderer Bedeutung ist die Steue-Haken verläßt, wird der Strom über das Relais C/ 60 rung des Programms in Abhängigkeit von der Uhrunterbrochen und ebenso der Strom über das Relais S₁₁. zeit. Der Kontaktzeiger wird in diesem Falle von Das Relais U ist so eingerichtet, daß es viel schneller einem Uhrwerk bewegt. Das Uhrwerk kann ihn direkt als die Schaltrelais arbeitet. Sobald nun die Umschalt- antreiben oder über ein zwischengeschaltetes Nachkontakte u in Ruhestellung gegangen sind, hält sich laufwerk, das unter Umständen zum Ausgleich von das Relais S_a weiterhin über seinen noch geschlossenen 65 Störungen bei ausbleibender Betriebsspannung — ins-Haltekontakt erregt, und der Nutzstromkreis A bzw. besondere bei Netzbetrieb — erforderlich ist. der Stromverbraucher 1 bleibt eingeschaltet. Die Verwendung von Gleichrichtern, wie es in der

Wenn der Kontaktzeiger Z über das zweite obere Zeichnung dargestellt ist, macht die praktische Aus-Wählglied den positiven Pol an die ausgewählte führung des erfindungsgemäßen Programmschalters Schiene a-b legt, sa soll in diesem Augenblick die 7° dann besonders einfach, wenn man die Gleichrichter.

alle zusammenfaßt und in geeigneter Weise schichtet und verschraubt und so aus ihnen eine Einheit bildet. Das gleiche gilt für die beiden Linienwähler, die ebenfalls leicht zu Einheiten zusammengestellt werden können, z. B. verwendet man als Schienen dünne lange Blechstreifen, die man mit Isolierzwischenlagen schichtet, indem man sie flach aufeinanderlegt und mit Isolierbolzen od. dgl. verschraubt oder vernietet. Man kann die geschichteten Teile auch mit Blechstücken umpressen, die natürlich von den Schienen isoliert sein müssen. Weiterhin ist es je nach Anwendung der Erfindung zweckmäßig, die beiden Linienwähler so zu vereinigen, daß die Schienen von ihnen beiden gleich zu einer einzigen Einheit geschichtet werden. Die oberen Schienen, also die des Kombinationslinienwählers, werden an den Kanten, an denen sie angehakt werden sollen, nach unten und die unteren Schienen nach oben abgebogen. Das gibt den Schienen einmal mehr Festigkeit und verhindert zudem das Abrutschen der Haken.

Im Gegensatz zu den bekannten Programmschaltern gestattet eine erfindungsgemäße Anordnung jederzeit beliebige Änderung der Zahl der Schaltungen für einen Turnus. Man braucht nur so viele obere Wählglieder einzuhaken, wie man Schaltungen für den Turnus wünscht. Auch ihr gegenseitiger Abstand ist wählbar, wie aus der Zeichnung ersichtlich. Der Kontaktzeiger veranlaßt z. B. erst einige schnelle Schaltschritte und dann einige langsamere. Für die schnelleren Schaltschritte sind die Haken näher beeinander als für die langsameren Schaltschritte. Man darf aber die Haken nicht so weit zusammenrücken, daß sie sich berühren und Kontakt miteinander machen. Natürlich schadet die Berührung nichts, wenn man die Haken und die Schraubenfedern gegeneinander isoliert. Die Isolierung ist also eine gute Sicherheitsmaßnahme gegen eventuelle Störmöglichkeiten. Zu empfehlen ist eine Ausführung etwa derart, daß man die Schraubenfedern in Isolierrohren unterbringt, die teleskopartig ineinandergreifen. Schraubenfedern sind nur beispielsweise angegeben. Man kann die Auswahl der Schaltkombinationen auch auf andere Art treffen. Sehr einfache Wählglieder erhält man z. B. in der Weise, daß man eine genügend lange flexible Litze in einem sehr elastischen Gummischlauch unterbringt. Die Frage der Wählglieder ist insofern wesentlich, als ja durch eine größere Zahl der Wert des Programmschalters wegen seiner größeren Wählmöglichkeit erheblich gesteigert wird. Sind die Wählglieder billig, so sind trotzdem die Kosten für einen solchen Programmschalter nicht erheblich höher.

Es ist auch vorgesehen, daß die Wählglieder unverlierbar ausgeführt werden. Will man eine etwas teurere Ausführungsform zulassen, so nimmt man als solche etwa Stufenschalter mit untereinander vielfach geschalteten Kontakten. In Abweichung von dem beschriebenen Beispiel sei ferner aufgeführt, daß an Stelle der Ventile auch Relaiskontakte verwendet werden können. Liegt beispielsweise an jeder Kombinationslinie zunächst ein Relais, so hat dieses über seine Kontakte das Relais U und die Relais .S* in der der Kombination entsprechenden Weise zu steuern. Statt der vielen dabei erforderlichen Kontakte kann man auch mit einer beschränkten Anzahl von Kontakten auskommen, wenn man magnetische Systeme verwendet, welche derart zusammenwirken, daß sie gemeinsame Gestänge od. dgl. bewegen, an denen jeweils nur ein Kontakt angebracht ist. Dieser Kontakt schaltet dann den Nutzstromkreis direkt oder das zugehörige Schaltrelais.

Sollen mit dem Programmschalter immer dieselben Nutzstromkreise oder Gruppen von Nutzstromkreisen geschaltet werden, so kann der untere Linienwähler fortfallen. Die Kreise werden dann unmittelbar von den Kontakten der Schaltrelais geschaltet. Das Umschaltrelais ist gewissermaßen nur ein Hilfsrelais und dient zusammen mit den Haltekontakten der Schaltrelais zur Aufrechterhaltung des durch den Kontaktzeiger oder von Hand über eine Taste eingeleiteten Kombinationszustandes. Das Umschaltrelais und die Haltekontakte können entfallen, wenn man den Kontaktzeiger so ausbildet, daß er sprungweise von Wählglied zu Wählglied wandert. Sind die Wählglieder Stufenschalter, so verwendet man als Kontaktzeiger vorteilhafterweise einen mechanischen Schrittschalter, also ebenfalls einen Stufenschalter, aber mit besonderem Antrieb.

Schließlich können auch die Schaltrelais entfallen, wenn oben aufgeführte, magnetisch gesteuerte Gestängeanordnungen solche Kontaktmittel steuern, die zur Bewältigung der angeschlossenen bzw. zu schaltenden Last ausreichend sind. Es ist ersichtlich, daß der neue Programmschalter dann besonders einfach ist, wenn er lediglich zu Steuerzwecken verwendet wird. Bei Verwendung des Programmschalters als Kontakt- oder Schaltuhr empfiehlt es sich, das Zifferblatt bzw. die Skala verschiebbar anzuordnen. Man hat so die Möglichkeit, die wichtigsten Schaltvorgänge ins richtige Blickfeld zu verlegen.

Claims

Patentansprüche:

1. Anordnung zum Herstellen einiger beliebig wählbarer Schaltkombinationen und zu deren Schaltung in einem bestimmten Zeitablauf (Programm), gekennzeichnet durch einen Kombinationslinienwähler mit für η Nutzstromkreise etwa 2" als Kombinationslinien dienenden Stromschienen od. dgl. (0 bis abc) und mit Wählgliedern zur Vorwahl der Schaltkombinationen, wobei ein Schaltzeiger od. dgl. (Z) nacheinander über die Wählglieder, die jeweils vorgewählte Kombinationslinie und ein an dieser angeschlossenes Schaltelement die Schaltkombination durchführt.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Schaltelemente Relais verwendet werden.

3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Relais mechanisch zusammenarbeiten und über Steuerstangen od. dgl. eine beschränkte Anzahl von Kontakten steuern und hierüber die Nutzstromkreise schalten.

4. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Schaltelemente Gleichrichter od. dgl. zur Anwendung kommen, welche insbesondere je ein Relais für jeden Nutzstromkreis steuern.

5. Anordnung nach Anspruch 2, 3 oder 4, gekennzeichnet durch ein Hilfsrelais, das bei jeder Auswahl von Kombinationslinien miterregt wird und für jeden Schaltvorgang gleiche Arbeitsgänge ausführt, z. B. Schaltrelais für Nutzstromkreise von ihren Haltekontakten auf die Stromschienen od. dgl. umschaltet.

6. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromschienen od. dgl. und isolierende Zwischenstücke flach aufeinandergeschichtet sind und unter

Druck, z. B. mittels isolierter Schraubenbolzen, zusammengehalten werden.

7. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswahl der Stromschienen od. dgl. mittels stromleitender, voneinander isolierter Schraubenfedern od. dgl. erfolgt, welche insbesondere in teleskopartig ineinandersteckenden Isolierrohren sitzen.

8. Anordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein Schrittschaltwerk oder ein motorisch getriebenes Laufwerk nacheinander mit den Schraubenfedern Kontakt macht.

9. Anordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand der Schraubenfedern (bzw. ihrer Haken) und damit die zeitliche Folge der Schaltungen wählbar ist.

10. Anordnung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalt- oder Laufgeschwindigkeit des Kontaktgebers einstellbar ist.

11. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Nutzstromkreise nicht unmittelbar geschaltet, sondern daß zunächst weitere Stromschienen od. dgl. unter Spannung gesetzt werden und eine größere Anzahl von Stromverbrauchern wahlweise auf diese aufgeschaltet wird.

12. Anordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß auch diese Stromschienen geschichtet sind und insbesondere mit denen nach Ansprucho eine mechanische Einheit bilden.

13. Anordnung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß auch das Aufschalten der Stromverbraucher bzw. deren Schaltrelais mit Schraubenfedern od. dgl. wie im Anspruch7 erfolgt.

14. Anordnung nach einem der vorhergehenden ίο Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswahl der Kombinationslinien bzw. das Schalten der Nutzstromkreise zu bestimmten, z. B. an einer Schaltuhr einstellbaren Zeiten erfolgt bzw. der Kontaktgeber nach Anspruch 8, 9 oder 10 ein Teil einer Schalt- oder Kontaktuhr ist.

15. Anordnung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Uhrskala bzw. das Zifferblatt verschiebbar ist.

16. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswahl der Kombinationslinien von Hand mittels Drucktasten erfolgt.

In Betracht gezogene Druckschriften:
as Deutsche Patentschriften Nr. 434 929, 553 299.
504, 692 482, 856 328.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen