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Blindschaltbild In Energieversorgungsunternehmen, in der chemischen
Industrie, in Bahn- und Transportanlagen, kurz in allen öffentlichen oder privaten
Anlagen, wo ein Leitungsnetz für Strom, Gas, Wasser und sonstige Stoffe oder ein
Transportwegenetz von einer zentralen Stelle aus gesteuert oder überwacht werden
muß, werden häufig Blindschaltbilder vorgesehen, in denen die einzelnen Teile der
Anlage und ihr jeweiliger Schaltzustand durch auf einer Grundplatte angebrachte
Symbole dargestellt werden.
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Die Gebilde, die in dem Blindschaltbild als Symbole für verstellbare
Anlageteile, wie z. B. für Schieber, Weichen, Trenn-, Leistungs-, Kupplungsschalter
usw., dienen, werden dabei als Merk-, Quittungs-oder Steuerquittungsschalter ausgebildet
und erhalten bewegliche Teile, wie etwa drehbare Knebel, durch deren Verstellung
die zugehörigen Stellglieder der Anlage gesteuert werden.
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Da durch den ständig wachsenden Bedarf an Energie, Gas und Wasser
oder aus anderen Gründen die Netze laufend erweitert oder umgebaut werden müssen,
muß auch ihre Darstellung auf den Blindschaltbildern häufig geändert werden.
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Um solche Änderungen zu erleichtern, ist es bereits bekannt, die Leitungen
des Netzes im Blindschaltbild durch Schnüre oder Bänder darzustellen, die durch
Saugnäpfe aus elastischem Material auf der Grundplatte befestigt und gespannt werden,
eine Methode, die eine nur wenig stabile Anordnung ergibt und nur dann vorteilhaft
sein kann, wenn die Änderung der Leitungszüge in sehr kurzen Zeitabständen, z. B.
täglich oder gar stündlich, notwendig ist.
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Es ist weiterhin bekannt, flache Formkörper aus Metall oder Kunststoff,
die in Blindschaltbildern als Symbole für Teile der Anlage dienen, mittels eines
Klebstoffes auf der Vorderseite der Grundplatte des Blindschaltbildes zu befestigen.
Man hat diese Befestigungsart durch Aufkleben allerdings nicht zu dem Zweck angewandt,
eine leichte Änderung des dargestellten Schaltbildes zu ermöglichen, sondern man
wollte damit lediglich eine bequeme Befestigung erzielen. Die Erfahrungen, die man
mit dieser Befestigungsart gemacht hat, waren nicht gut, weil sich gezeigt hat,
daß diese Befestigung unter schweren klimatischen Beanspruchungen häufig versagt,
unter anderem deshalb, weil man Grundplatten mit einem Anstrich verwendet hat, der
durch den Klebstoff angegriffen wird und sich dann unter dem Einfluß von Temperaturschwankungen
und Feuchtigkeit von der Grundplatte löst. Inzwischen stehen aber Klebstoffe zur
Verfügung, die bei geeigneter Oberflächenbeschaffenheit der Grundplatte eine durchaus
stabile und dauerhafte Verklebung ergeben, die sich aber trotzdem durch geeignete
Maßnahmen leicht wieder lösen läßt, so daß man das Ziel, ein Blindschaltbild zu
schaffen, das Änderungen in der Anlage jederzeit rasch angepaßt werden kann, durch
Verwendung aufgeklebter Symbole durchaus in befriedigender Weise erreichen kann.
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Eine Entfernung oder Umsetzung von Gebilden, die auf dem Blindschaltbild
als Symbole für verstellbare Anlageglieder dienen, ist jedoch bei den bekannten
Blindschaltbildern nicht ohne Schwierigkeiten möglich, weil die Merk-, Quittungs-
bzw. Steuerquittungsschalter üblicher Bauart in Bohrungen der Grundplatte des Blindschaltbildes
montiert werden oder zumindest an den Stellen, wo sie angebracht werden, Bohrungen
oder Löcher in der Grundplatte verlangen.
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Lediglich bei der sogenannten Mosaikbauweise von Blindschaltbildern
ist eine Platzveränderung der Stellgliedsymbole verhältnismäßig einfach durchführbar.
Das Mosaikblindschaltbild erfordert jedoch beim Aufbau einen großen Aufwand und
hohe Kosten und wird deshalb sowie aus anderen Gründen häufig vermieden.
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Durch die Erfindung wird ein Blindschaltbild geschaffen, bei dem sämtliche
Symbole, vor allem aber die Symbole für verstellbare Teile der Anlage, die zugleich
zu deren Steuerung dienen, leicht entfernt und wieder befestigt werden können, das
trotzdem nur geringen Aufwand und geringe Kosten verursacht und in jedem Zustand
der Darstellung hinsichtlich der mechanischen Stabilität allen Anforderungen genügt.
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Gemäß der Erfindung sind die Symbole ohne Verwendung von Bohrungen
oder sonstigen Durchbrechungen der Grundplatte in an sich bekannter
Weise
auf dieser aufgeklebt, und ihre verstellbaren Teile, z. B. drehbare Knebel, wirken
mittels bei ihrer Bewegung veränderlicher, durch die Grundplatte hindurch wirkender
magnetischer bzw. elektrischer Felder oder auf lichtelektrischem Wege auf hinter
der Grundplatte befestigte Geräte zur Auslösung der durch die Bewegung symbolisierten
Stehvorgänge betätigend ein.
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In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt.
Es zeigt F i g. 1 einen Ausschnitt aus der Vorderansicht eines Blindschaltbildes,
F i g. 2 einen senkrecht zur Grundplatte des Blindschaltbildes geführten Schnitt
durch ein Schaltersymbol mit lichtelektrischer Übertragung der Steuerbefehle auf
den Steuerstromkreis des zugeordneten Schalters, Fit'. 3 einen gleichartigen Schnitt
durch ein Schaltersymbol mit magnetischer Übertragung der mit ihm gegebenen Steuerbefehle,
F i g. 4 einen Querschnitt durch die Grundplatte eines Blindschaltbildes mit einem
dahinter angebrachten Gitterfeld, F i g. 5 eine Rückansicht dieses Gitterfeldes.
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In F i g. 1 ist auf einem Teil der Grundplatte 1 ein Ausschnitt aus
einem Blindschaltbild gezeigt, der die schematische Nachbildung zweier Sammelschienenabzweige
eines elektrischen Verteilungsnetzes umfaßt. Der Streifen 6 ist das Symbol für eine
Sammelschiene. von der zwei ebenfalls durch Streifen 5, 5' symbolisierte Leitungen
abgehen. Die kreisförmigen Symbole 7, 7' entsprechen den Verbindungspunkten zwischen
den Leitungen 5, 5' und der Sammelschiene 6.
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In den den Streifen 5, 5' entsprechenden Leitungen liegen Abzweigschalter,
die durch die Schaltersymbole 2, 2' dargestellt sind und außerdem von den letzteren
aus auch gesteuert werden können. Die Schaltersymbole 2, 2' sind also als Steuer-
oder Steuerquittungsschalter ausgebildet. Sie bestehen deshalb aus einem unbeweglichen,
auf der Grundplatte 1 befestigten Teil 3, in dem ein mittels eines Knebels
-"en Hand verstellbarer Teil 4 drehbar gelagert ist.
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Bei einem gemäß der Erfindung ausgeführten Blindschaltbild sind nun
die Symbole für die Sammelschiene 6, die Abzweigleitungen 5, 5' und die Verbindungspunkte
7, 7' sowie vor allem die feststehenden Teile 3 der Schaltersymbole 2, 2' auf der
Grundplatte 1 durch Aufkleben mit einem Klebmittel befestigt, das es gestattet,
die betreffenden Teile bei Bedarf jederzeit wieder von der Grundplatte 1 zu lösen;
ohne daß die gelöste Verbindung sichtbare Spuren auf der Grundplatte hinterläßt.
Die aufgeklebten Teile können dabei z. B. aus Kunststoff oder auch aus Metall bestehen.
Die Wahl des Materials für die Grundplatte richtet sich danach, mit welchen Mitteln
die durch Verstellen der beweglichen Teile gegebenen Steuerbefehle durch die Grundplatte
hindurch auf die hinter der Grundplatte angeordneten Geräte zur Umformung der Steuerbefehle
in elektrische Steuerimpulse übertragen werden.
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Erfolgt diese Übertragung lichtelektrisch. so muß für die Grundplatte
lichtdurchlässiges Material, wie z. B. Glas oder Kunststoff, verwendet werden. Dasselbe
ist der Fall, wenn die Symbole, beispielsweise zwecks Rückmeldung der Befehlsausführung
oder zum Kenntlichmachen eines durch Selbstauslösung gefallenen Schalters, beleuchtet
werden müssen, weil dann die Lichtquelle wegen des Fehlens von Bohrungen oder sonstigen
@Durchbrechungen in der Grundplatte hinter dieser angebracht sein muß.
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F i g. 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel für die lichtelektrische Übertragung
der mit dem Steuerschalter 2 gegebenen Steuerbefehle, bei dem zur Auswertung der
jeweiligen Stellung des in dem festen Teil 3 des Steuerschalters drehbaren Knebels
4 eine aus einer Lichtquelle 9 und einer fotoelektrischen Apparatur 12 bestehende
Einrichtung ortsfest hinter der lichtdurchlässigen Grundplatte 1. angeordnet ist.
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Die Lichtquelle 9 ist von einer Abdeckhülse 10 umgeben. Die von ihr
ausgehenden, gestrichelt gezeichneten Lichtstrahlen 9' treten durch die Grundplatte
hindurch und fallen auf einen Winkelspiegel 11, der auf der der Grundplatte zugekehrten
Seite des drehbaren Knebels 4 befestigt ist, sich also mit diesem zusammen dreht.
Die von der Lichtquelle 9 auf den Winkelspiegel 11 treffenden Lichtstrahlen 9' werden
von diesen zweimal um 90' abgelenkt, so daß sie schließlich parallel zu ihrer Einfallsrichtung
wieder durch die Grundplatte 1 hindurch zurückgeworfen werden.
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Hat der Knebel 4 die gezeichnete Stellung, so treffen die Lichtstrahlen
9' auf eine nicht näher dargestellte Fotozelle der fotoelektrischen Apparatur 12
und rufen in deren Ausgangsstromkreis, je nach der inneren Schaltung der Apparatur.
einen stärkeren oder schwächeren Strom bzw. Stromlosigkeit hervor.
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Wird nun der Knebel 4 und mit ihm der Winkelspiegel 11 um 90= gedreht.
so werden die von der Lichtquelle 9 kommenden Lichtstrahlen 9' zwar immer noch parallel
zu sich selbst zurückgeworfen, weil die Lichtquelle 9 in der Drehachse des Knebels
4 angeordnet ist. Jetzt ist aber der Punkt, an dem die zurückgeworfenen Strahlen
9' aus dem Winkelspiegel austreten, gegenüber dem früheren Austrittspunkt um 90=
um die Drehachse des Knebels geschwenkt, so daß die Fotozelle der fotoelektrischen
Apparatur 12 nicht mehr von den zurückgeworfenen Lichtstrahlen 9' getroffen wird.
Der Ausgangsstrom der fotoelektrischen Apparatur 12 hat sich also gegenüber
dem früheren Zustand geändert, und diese Änderung wird als Steuerimpuls für die
Betätigung des dem Symbol 2 zugeordneten Schalters bzw. Stellgliedes der Anlage
benutzt.
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Außer den beschriebenen zwei Stellungen, die um 90= versetzt sind,
lassen sich die bei Steuerquittungsschaltern üblichen Überhubstellungen für die
Auslösung des »EIN-.- bzw. AL?S:@-Befehls analog auswerten. Zu diesem Zweck sind
weitere ein oder zwei Spiegel und Fotozellen vorhanden, die mit Rücksicht auf die
bessere C;bersicht in der F i g. 2 nicht eingezeichnet sind.
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y Außer der Glühlampe 9 kann noch eine weitere Lichtquelle zur optischen
Rückmeldung der Stellung des durch die fotoelektrische Einrichtung 12 gesteuerten
Stellgliedes der zu überwachenden Anlage vorgesehen sein. Die jeweilige Stellung
kann dabei in bekannter Weise durch Dauerlicht, Blinklicht oder Dunkelheit symbolisiert
«erden.
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Es ist aber auch möglich. die Glühlampe 9, die das Licht zur Steuerung
der fotoelektrischen Einrichtung 12 liefert, zugleich als Rückmeldeorgan für die
jeweilige Stellung des zugeordneten Stellgliedes zu verwenden, beispielsweise in
der Art, daß die Lampe je nach der Stellun- des Stellgliedes entweder Dauer-oder
Flackerlicht aussendet, wobei die fotoelektrische
Einrichtung 12
so auszugestalten wäre, daß sie auf Flackerlicht genau so reagiert wie auf Dauerlicht.
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Die Fassung der als Lichtquelle dienenden Glühlampe 9 und die fotoelektrische
Apparatur 12 sind auf einer gemeinsamen Tragplatte 8 montiert. Die elektrischen
Zuleitungen zu der Lampenfassung und die Eingangs- und Ausgangsleitungen der fotoelektrischen
Apparatur 12 werden zweckmäßig in Form einer gedruckten Schaltung auf der Tragplatte
8 angebracht. Mit 13 ist eine Klemmleiste bezeichnet, welche, über den Rand der
Tragplatte geschoben, die elektrische Verbindung zwischen den Leitungszügen der
gedruckten Schaltung und den Anschlußkabeln herstellt.
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In F i g. 3 erfolgt die Übertragung der Bewegungen des drehbaren Teils
4 des als Steuerschalter ausgebildeten Schalter- oder Stellgliedsymbols 2 durch
die Grundplatte 1 hindurch auf die dahinterliegende Auswertapparatur auf magnetischem
Wege. Die Grundplatte 1 muß zu diesem Zweck aus unmagnetischem Material bestehen.
Im vorliegenden Fall möge sie außerdem auch noch lichtdurchlässig sein.
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An dem drehbaren Knebel 4 ist ein stabförmiges Eisenstück 14 befestigt,
das in dem Kraftlinienweg eines U-förmigen Eisenkernes 15 auf der Rückseite der
Grundplatte 1 liegt. In der gezeichneten Stellung des Knebels 4 schließt das Eisenstück
14, nur durch die Dicke der Grundplatte 1 von den freien Enden des Eisenkernes 15
getrennt, auf dem kürzestmögliehen Wege die Kraftlinien, von denen nur eine einzige
in der Zeichnung angedeutet ist. Wird dagegen der Knebel 4 gegenüber der gezeichneten
Stellung um 90° (also senkrecht zur Zeichnungsebene) gedreht, so sind die Wegstücke,
welche die magnetischen Kraftlinien in unmagnetischem Material zurückzulegen haben,
wesentlich größer als zuvor.
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Auf dem einen Schenkel des U-förmigen Eisenkernes 15 ist eine Erregerwicklung
16 angebracht, die an eine Wechselstromquelle 17 von vorzugsweise hoher Frequenz
angeschlossen ist. Der andere Schenkel trägt ebenfalls eine Wicklung 18, die über
einen Verstärker 19 an den Steuerstromkreis des dem Symbol 2 zugeordneten Schalters
bzw. Stellgliedes der Anlage angeschlossen ist.
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Befindet sich der Knebel 4 in der gezeichneten Stellung, so hat der
magnetische Widerstand des durch den Eisenkern 15 und das stabförmige Eisenstück
14 vorgegebenen Magnetkreises seinen kleinsten Wert. Infolgedessen hat die Spannung,
die in der Spule 18 von dem durch die Spule 16 erregten Magnetfluß induziert wird,
ihren größten Wert.
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Bei Drehung des Knebels 4 um 90° vergrößert sich der magnetische Widerstand
des Magnetkreises, die Kopplung zwischen den Spulen 16 und 18 wird loser, und die
in Spule 18 induzierte Spannung nimmt dementsprechend ab.
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Die von den Stellungsänderungen des Knebels 4 bestimmten Änderungen
der in Spule 18 induzierten Spannung werden, in dem Verstärker 19 verstärkt, zur
Steuerung des dem Steuerschalter 2 zugeordneten Anlageteiles benutzt.
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Bezüglich der Auswertung der überhubstellungen gilt sinngemäß das
bei der Beschreibung des fotoelektrischen Prinzips Gesagte unter Bezugnahme auf
F i g. 3.
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Dem Steuerschalter 2 ist hinter der Grundplatte l noch eine Glühlampe
20 zugeordnet, die entweder nur zur ständigen Beleuchtung des Steuerschalters 2
oder zur Kenntlichmachung der tatsächlichen Stellung des durch 2 gesteuerten Stellgliedes
bzw. Schalters dient. In beiden Fällen muß natürlich das Symbo12 dementsprechend
mit lichtdurchlässigen Teilen ausgerüstet sein, beispielsweise mit einem lichtdurchlässigen
Streifen, der sich mitgreht, so daß auch aus größerer Entfernung die jeweilige Stellung
des Knebels 4 sofort zu erkennen ist. Stimmt die Stellung des gesteuerten Anlageteiles
nicht mit der durch die Lage des Knebels 4 vorgegebenen Stellung überein, so kann
dies z. B. in bekannter Weise dadurch kenntlich gemacht werden, daß die Lampe
20 solange Flackerlicht gibt.
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Auch bei diesem Ausführungsbeispiel sind wieder sämtliche zusammengehörigen
Teile hinter der Grundplatte 1 auf einer gemeinsamen Halteplatte 8 montiert, auf
der die Verbindungsleitungen zu der Klemmleiste 13 als gedruckte Schaltung aufgebracht
sein können.
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Die magnetische Übertragung oder Auswertung der Stellungen von als
Steuer- oder Steuerquittungsschalter ausgebildeten Blindschaltbildsymbolen durch
die Grundplatte hindurch kann natürlich auch in anderer Weise erfolgen, z. B. dadurch,
daß durch Verdrehung von Eisenteilen, die vor der Grundplatte angebracht sind, hinter
der Grundplatte angeordnete Resonanzkreise verstimmt werden. Auch kann durch eine
magnetische Kupplung die Drehbewegung des Schaltersymbols als solche auf eine Anordnung
hinter der Grundplatte übertragen werden.
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Mit besonderem Vorteil können Ringmagnete zur Erzeugung der zur Übertragung
dienenden Magnetfelder verwendet werden. Statt veränderlicher magnetischer Felder
können auch elektrostatische Felder benutzt werden, indem leitende Teile des Drehknebels
des Schaltersymbols als Kondensatorbelegungen wirken.
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Eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Blindschaltbildes, welche
die Anpassung an vorgenommene Änderungen in der zu überwachenden Anlage besonders
einfach macht, ist in den F i g. 4 und 5 dargestellt. Wie F i g. 4 im Schnitt zeigt,
ist hinter der Grundplatte 1, die in diesem Fall lichtdurchlässig sein möge und
die von einer Halterung 22 getragen wird, ein Gitterfeld 21 angeordnet. Dieses Gitterfeld
21 kann, wie F i g. 5 in Rückansicht zeigt, in senkrechter und in waagerechter Richtung
die gleiche Teilung aufweisen. Es dient zur Aufnahme von als Einschübe ausgebildeten
Halterungen 24 für die hinter der Grundplatte zu befestigenden Steuergeräteteile
und Meldeorgane. Durch Anstrahlen des Gitterfeldes von hinten so, daß sich das Gitterfeld
auf der Sichtseite der Grundplatte 1 als Schattenriß abhebt, kann man in besonderen
Fällen eine einfache Zuordnung der auf der Vorderseite der Grundplatte aufgeklebten
Symbole zu den einzelnen Feldern des Gitters 21 erreichen.
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Bei dem in den F i g. 4 und 5 dargestellten Ausführungsbeispiel ist
das Gitterfeld 21, beispielsweise aus Blechstreifen, so ausgebildet, daß lauter
wabenähnlich neben- und übereinander angeordnete, beiderseits offene, quadratische
Kästchen 23 entstehen. Die in diese Kästchen einschiebbaren Halterungen für Steuer-
und Meldeorgane werden dann zweckmäßig ebenfalls in Kästchenform hergestellt. In
F i g. 4 ist eine dementsprechend ausgebildete, einschiebbare Halterung 24 für eine
Meldelampe 25 dargestellt. F i g. 5 zeigt drei solche Halterungen 24,
die
an verschiedenen Stellen des Gitterfeldes 21 in die entsprechenden Kästchen 23 eingeschoben
sind. Die Stromzuführung zu den Halterungseinschüben 24 erfolgt zweckmäßig über
mit Anschlußbuchsen 28 ausgerüstete flexible Kabel 26, die mit Rangierverteilern
27 verbunden werden. Die Stromzuführung kann auch durch Anlöten des flexiblen Kabels
in der Buchse 28 oder im Einschub 24 erfolgen. Dann ist der Lötverteiler 27 mit
einem Buchsenteil ausgerüstet, und am Kabelende ist ein entsprechendes Steckerteil
angelötet.
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Das Gitterfeld zur Aufnahme der Halterungen braucht nicht so ausgebildet
zu sein, daß es von sich aus bereits Kästchen bildet. Beispielsweise kann das Gitterfeld
auch aus einem System von mechanisch miteinander verbundenen Führungsschienen bestehen,
in welche zur Halterung der Steuer- und Meldeorgane dienende Streifenleisten einschiebbar
sind, etwa so, daß die Ränder dieser Streifenleisten von entsprechenden Nuten in
den Führungsschienen umgriffen werden.
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Wenn für das Blindschaltbild gemäß der Erfindung eine lichtdurchlässige
Grundplatte 1 verwendet wird, so wird diese zweckmäßig auf ihrer Sichtseite aufgerauht
oder geätzt. Ihre Rückseite kann transparent getönt oder ebenfalls geätzt bzw. aufgerauht
werden.