DE239737C - - Google Patents

Description

Elften--exemplar

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

~ .M 239737 KLASSE 74 c. GRUPPE

Patentiert im Deutschen Reiche vom 8.JuIi 1910 ab.

Gegenstand der Erfindung ist eine Schaltungsanordnung für elektrische Signalanlagen, insbesondere für Feuer- und Einbruchsmeldeeinrichtungen. Bisher war es bei derartigen. Anlagen üblich, die Melder, mit der Zentrale entweder durch eine Schleifenleitung ohne Erdung zu verbinden, oder zwei gesonderte, je mit Erdverbindung arbeitende Leitungen anzuwenden. Bei Einrichtungen der ersteren Art bewirkt

ίο eine Störung die Außerbetriebsetzung der Anlage. Bei Systemen mit zwei gesonderten Leitungen bestand zwar bei einem Bruch der einen Leitung in der anderen Leitung ein Ersatz; jedoch wurde dieser Vorteil durch die Notwendigkeit komplizierter Leitungsanordnungen und einer großen Anzahl von Apparaten auf der Zentrale wieder aufgehoben.

Bei vorliegendem System wird eine Schleifenleitung mit Erdung benutzt. Im ordnungsgemäßen Zustande der Anlage ist der Meldeapparat durch zwei von Ruhestrom durchflossene Verbindungsleitungen mit den beiden Polen einer in der Zentrale aufgestellten Batterie, deren einer Pol an Erde liegt, verbunden.

Im Falle einer Störung, sei es durch Leitungsbruch, Erdschluß oder Kurzschluß, wird erfindungsgemäß die an dem geerdeten Pol der Batterie angeschlossene ^ Verbindungsleitung selbsttätig von diesem Pol abgeschaltet und gleichfalls an den nicht geerdeten Pol der Batterie gelegt.

Bei dem nachstehend beschriebenen Aus-. iührungsbeispiel. ist dieser Erfindungsgedanke in der Weise verwirklicht, daß der Ruhestrom bei einer Störung unterbrochen wird und hierbei durch Entmagnetisierung eines Elektromagneten die erwähnte Umschaltung bewirkt. Dabei werden gemäß der Erfindung die Signalempfänger von der Störung je nach dem Charakter derselben beeinflußt, so daß nicht nur die Signale übertragen werden, sondern auch die Art der Störung erkennbar wird. Um für alle Störungsfälle, Bruch, Erdschluß oder Kurzschluß ein Erkennungszeichen zu besitzen, sind neben den üblichen Anzeigevorrichtungen (Signallampen) noch besondere Störungslampen vorgesehen. Aus dem verschiedenartigen Zusammenarbeiten von Signal- und Störüngslampen läßt sich Charakter und Lage der Störung erkennen.

In der Zeichnung stellt

Fig. ι ein Schaltungsschema der Signalanlage dar. ·

Fig. 2 zeigt die Seitenansicht des Zeichengebers im Meldeapparat.

Fig. 3 stellt den Geber im Schnitt dar.

Die erste Hälfte der Fig. 1 stellt schematisch die Zentrale mit der Zentralbatterie 1 mit den Elektromagneten 6, 7, 8, 9, 10 und den Signallampen 17, 18, 19, 20 dar. Die Zentrale ist durch die Fernleitungen 2, 3 mit einer Unterstation verbunden. Der Elektromagnet 6 ist für gewöhnlich durch einen über die Fernleitung fließenden Ruhestrom erregt und schaltet bei Unterbrechung des letzteren im Falle einer Störung, wie später gezeigt wird, die Er-

regung des Elektromagneten 7 ein, welcher seinerseits die bereits erwähnte Umschaltung bewirkt.

Die Elektromagnete 8 und 9 dienen zur Einschaltung der Signallampen 17 und 18, welche beim Auftreten einer Störung in verschiedenartiger Kombination mit den Störungslampen 19 und 20 den Charakter der Störung erkennen lassen.

Die Störungslampe 19 wird von dem Differentialrelais 10, die Störungslampe 20 von dem bereits erwähnten Relais 6 beeinflußt. Das Differentialrelais 10 besitzt zwei Wicklungen, die sich bei gleichzeitiger Erregung gegenseitig in ihren Wirkungen aufheben.

Es sollen drei Fälle von Störungen, nämlich Kurzschluß, Erdschluß oder Leitungsbruch unterschieden werden. Wie aus dem nachstehenden Ausführungsbeispiel hervorgeht, wird ein Bruch dadurch angezeigt, daß die Störungslampe 20 aufleuchtet, während von den Signallampen nur die eine, entweder 17 oder 18, in Tätigkeit tritt, je nachdem der Bruch in der Leitung 2 oder 3 erfolgt ist. Ein Erdschluß wird durch Aufleuchten beider Störungslampen 19 und 20 und einer Signallampe 17 oder 18 erkennbar, je nachdem der Erdschluß in Leitung 2 oder in 3 liegt. Kurzschluß wird durch Aufleuchten der Störungslampe 20 und beider Signallampen 17 und 18 erkennbar.

Die Wicklung der Elektromagnete 8, 9 und 12 ist so bemessen, daß die Magnete durch den für gewöhnlich* fließenden Ruhestrom nicht erregt werden. Der differential gewickelte Elektromagnet 10 spricht erst an, wenn sein elektrisches Gleichgewicht gestört wird. Der Elektromagnet 11 an der Unterstation besitzt

- hohen Widerstand und schwächt hierdurch den über 8, 9, 10 und 12 fließenden Ruhestrom.

Für gewöhnlich ist Elektromagnet 11 erregt. Wenn seine Erregung aufhört, schließt er Stromkreise über die Magnete 13 und 14.

Der nicht geerdete Pol der Zentralbatterie 1 ist durch eine Abzweigung von Punkt 32 ab mit dem Kontakt eines Relais 7 -verbunden, welches, wie später gezeigt ist, erregt wird, sobald der Magnet 6 beim Auftreten einer Störung entmagnetisiert wird. Der Kontakt 33 der Relaisanordnung hat nämlich die Aufgabe, beim Auftreten einer Störung einen Ersatzweg für die Signalgebung herzustellen. Der Elektromagnet 7 besitzt einen Anker 72, welcher im Ruhezustande den Hebel 28 verhindert, unter dem Einfluß der Feder 73 nach oben zu schnellen.

Wird jedoch der Anker 72 angezogen, so tritt die Feder 73 in Tätigkeit, wodurch der Kontakt 29 geöffnet und der Kontakt 33 geschlossen wird.

Der Elektromagnet 12 an der Meldestelle ist polarisiert und hält unter normalen Verhältnissen die Kontakte 21 und 27 geschlossen.

Der Melder besitzt zwei Elektromagnete 13 und 14, welche zur Freigabe des Signalrades 15 nacheinander erregt und wieder stromlos werden. Das Signalrad 15 sitzt mit dem Zahnrad 57, welches seinerseits durch ein Zahnrad 84 angetrieben wird, auf der gleichen Welle. Das Zahnrad 84 erhält seinen Antrieb von dem auf gleicher Welle sitzenden Zahnrad 82. Letzteres steht unter dem Einfluß eines selbsttätig ablaufenden Antriebes, z. B. eines Uhrwerkes. Auf der gleichen Welle mit 84 und 82 sitzt die Hubscheibe 24. Mit. dem Zahnrad 57 steht das Sperrad 85 in Eingriff. In dieses letztgenannte Rad greift die Sperr- oder Auslösevorrichtung 58 ein und verhindert für gewöhnlich, daß die Räderkombination von der Antriebsvorrichtung angetrieben wird. Die Sperrung wird durch eine Nase 55 bewirkt, welche sich an die Auslösevorrichtung 58 anlegt. Die Nase 55 ist starr mit dem Rade 54 verbunden. Der Ansatz 52 am Anker des Magneten 14 greift vermittels zweier Klinken in das Rad 54 derart ein, daß durch Anziehen des Ankers das Rad um einen Schritt und durch das Loslassen des Ankers um einen weiteren Schritt vorwärts bewegt wird. Nach zwei Schritten gibt die Nase 55 die Auslösung 58 frei, so daß die Signalgebung vermittels der Kontaktfedern 31 und 30 erfolgt.

Im ordnungsgemäßen Zustande der Signalanlage fließt ein Ruhestrom von der Batterie 1 über Elektromagnet 8, über die eine Spule des Elektromagneten 10, Fernleitung 2, Kontakt 21, Anker 78, Leitung 4, über die Kontaktfedern 22 und 23, welche von der Hubscheibe 24 beeinflußt werden, über Elektromagnet 13, die Stromschlußstücke 79 iind 80, Leitung 4, Elektromagnet 11, Kontakt 25, Anker 71, Leitung 5, über das andere von der Hubscheibe 24 beeinflußte Kontaktfedernpaar, Leitung 5, Kontakt 27, Elektromagnet 12, Fernleitung 3, über die andere Spule des Elektromagneten 10, Magnet 9, Leitung 40, Umschalter 28, Kontakt 29 und Elektromagnet 6 zurück zur Batterie. Dieser Ruhestrom bewirkt lediglich die Erregung des Elektromagneten 6, während die übrigen Magnete, welche in diesem Ruhestromkreise liegen, wie oben erläutert, nicht ansprechen. .

Es sei zunächst der Vorgang bei der Signalgebung im ordnungsgemäßen Zustande der Anlage beschrieben. Durch Niederdrücken des Hebels 16 an der Meldestation werden zunächst die Kontaktstücke 79 und 80 mit 81 verbunderi. Hierdurch wird Leitung 4 mit Leitung 5 verbunden, wodurch Elektromagnet 11 kurzgeschlossen ■ wird und seinen Anker fallen läßt. Hierdurch werden die'Elektromagnete 13 und 14 erregt, und zwar der erstere auf dem Wege: Zentralbatterie 1, Fernleitung 2, Kontakt 21, Leitung 4, Kontaktfeder 23, Magnet 13,

Kontaktstücke 79 und 81, Leitung 5, Kontakt 43, Erde 46; der zweite auf dem Wege: Zentralbatterie I, Fernleitung 2, Leitung 4, Feder 23, Kontakt 45, Anker 26, Magnet 14, Kontakte 80 und 81, Leitung 5, Kontakt 43, Erde 46. Durch das weitere Niederdrücken des Hebels 16 wird der Kontakt zwischen 79, 80 geöffnet, so daß die Magnete 13 und 14 wieder stromlos werden. Wie oben erläutert, bewirkt die aufeinanderfolgende Magnetisierung und Entmagnetisierung der Magnete 13 und I4, daß die Auslösevorrichtung 58 (s. Fig. 2) das Geberrad 15 sowie die Hubscheibe 24 freigibt und hierdurch den Signalgeber in Tätigkeit setzt.

Durch die über Federn 30, 31 hierbei schnell ■ aufeinanderfolgenden Stromimpulse wird im normalen Zustande der Anlage nur Magnet 8 erregt, welcher die Signale durch Lampe 18 sichtbar macht. Die Impulse nehmen den Weg von Batterie 1 über Leitung 2, Elektromagnet 8, obere Wicklung des Elektromagneten 10, Kontakte 21,30,31 zur Erde 34. Hierbei fließen auch Stromimpulse über Magnet 8, obere Wicklung von 10, Kontakte 21, 30, 31, Magnet 12, Leitung 3 über die untere Wicklung von 10, Magnet 9 zur Batterie i. Auf die letztgenannten Impulse spricht jedoch der wenig empfindliche Magnet 9.nicht an. Ebenso fällt der Anker von Magnet 6 infolge seiner Tätigkeit nicht ab, obwohl nur die letztgenannten Impulse ihn • erregen. Damit die über Magnet 6 fließenden Impulse infolge der Erdungen in 34 nicht zu sehr geschwächt werden, empfiehlt sich die Einschaltung eines Widerstandes zwischen 15 und 34. Auch der träge Anker des Differentialmagneten 10 wird durch die Impulse nicht beeinflußt.

Es soll nunmehr beschrieben werden, in welcher Weise eine Störung in der Leitung, z. B.

ein Bruch, ein Kurzschluß oder ein Erdschluß selbsttätig angezeigt und unschädlich gemacht wird.

Beim Auftreten eines Bruches in Leitung 2 oder 3 wird der im Ruhestromkreis liegende Magnet 6 stromlos. Die Ankerfeder 37 schließt infolgedessen einen Stromkreis im Kontakt 38 und bringt durch die Lokalbatterie 74^ die Lampe 20 zum Glühen, wodurch das Auftreten des Bruches angezeigt wird. Ferner wird der Elektromagnet 7 auf dem Wege 1, 32, 7, 35, 36,1 erregt. ~

Durch die Entmagnetisierung des Elektromagneten 6 und die Erregung des Elektromagneten 7 wird eine leitende Verbindung hergestellt, welche die eine Fernleitung (z. B. 3) mit dem nicht an Erde liegenden Pol der Batterie verbindet. Die andere Fernleitung (z. B. 2) ist bereits normalerweise mit dem nicht geerdeten Pol der Batterie verbunden. Je nach Lage des Bruches (in 2 oder in 3) erfolgt die Signalgebung automatisch über die eine oder die . andere noch unversehrte Leitung.. Bei einem Bruch in Draht 2 besteht ein Signalweg von dem nicht geerdeten Pol der Batterie über' Punkt 32, Kontakt 33, Schalter 28, Leitung 40, Elektromagnet 9, über eine Spule des Magneten 10, Leitung 3, Elektromagnet 12, Kontakt 27, Leitung 5, Kontakt 31 und 30, Geberrad 15, nach der Erde 34, sobald das Geberrad bei seiner Drehung eine Erdverbindung herstellt. Es wird also beim Auftreten eines Bruches in Leitung 2 der Elektromagnet 9 auf Signale ansprechen· und durch seinen Schalter 74 die Signallampe 17, die mit der Batterie 75 der Zentrale in einem Lokalstromkreise gelegen ist, zum Aufleuchten bringen.

Wenn ein Bruch im Draht 3 auftritt, so wird die normalerweise bestehende Verbindung benutzt, nämlich nicht geerdeter Pol der Batterie i, Leitung 2, Elektromagnete 8 und 10, Fernleitung 2, Punkt 21, Schalter 78, Geberrad 15,. Erde 34. Es wird, also beim Eintreten eines Bruches im Draht 3 der Elektromagnet 8 infolge der Signale ansprechen und durch die Lampe 18 die Signale übertragen.

Im Falle eines Erdschlusses in einer der Leitungen wird die obere Wicklung des Differentialrelais 10 sehr kräftigen Ruhestrom erhalten, z. B. auf dem Wege 1, 32, 2, 8, 10, Erdschlußstelle, oder, sofern, der Erdschluß in Leitung 3 belegen, ist, auf dem Wege 1, 32, 2, 8, 10, 2, durch den Meldeapparat zur Fernleitung 3 und zur Erdschlußstelle, während der weitere Teil des Ruhestromkreises wesentlich schwächer erregt wird. Es wird also jeden- falls in beiden Fällen Magnet 10 stärker erregt und die Wicklung des Magneten 6 nahezu stromlos. Ferner wird im Falle eines Erdschlusses der Fernleitung 2 der Elektromagnet 8 erregt. Sofern der Erdschluß in Leitung 3 auftritt, hat der über Magnet 8 fließende Strom einen wesentlich größeren Widerstand zu überwinden, so daß 8 unerregt bleibt. Die den genannten Magneten zugeordneten Lampen 19, 20 und gegebenenfalls auch Lampe 18 werden aufleuchten und den Erdschluß anzeigen. Die Signalübertragung erfolgt im Falle eines Erdschlusses der Leitung 3 über Elektromagnet 8, im Falle eines Erdschlusses der Leitung 2 über Elektromagnet 9.

Im Falle eines Kurzschlusses zwischen den Leitungen 2 und 3 erfolgt zunächst über den Kurzschlußweg eine kräftige Erregung der Elektromagneten 8 und 9, so daß sie auf Impulse für einen Moment nicht mehr ansprechen. Durch den Kurzschluß- wird andererseits der bisher vom Ruhestrom erregte Elektromagnet 11 stromlos, läßt seinen Anker fallen und legt hierdurch die Leitung 3 über 5 an Erde 46. Die Folge davon ist ein Polwechsel an den iao Klemmen des Elektromagneten 12, so daß infolge dieser Stromumkehrung der sonst durch

die kurzen und schwächeren, in gleicher Richtung erfolgenden Signalinipulse nicht erregbare Magnet 12 nunmehr seinen Anker umlegt. Die Verbindung von Leitung 3 mit der Erde in 46 hat zur Folge, daß über die Magnetspulen 6 und 9 fast kein Strom mehr fließt. Infolgedessen wird 6 entmagnetisiert und stellt die bereits oben erwähnte Hilfsleitung über Kontakt 33 her, während Kontakt 29 geöffnet wird.

Es bestehen nunmehr zwei Verbindungen, welche sich über den Kurzschluß im Draht 3 vereinigen. Die eine dieser. Verbindungen geht von der Batterie nach dem Elektromagneten 8 über Magnet 10, Draht 2, über die Kurzschlußstelle zum Draht 3, Magnet 12, Kontakt 47, Schalter 78, Feder 30 des Geberrades 15 und, im Falle der Signalgebung, wie oben beschrieben, zur Erde 34.

Die andere Verbindung führt von der Batterie 1 nach 32, Kontakt 33, Schalter 28, Leitung 40, Magnet 9, Magnet 10, Fernleitung 3, Magnet 12, Kontakt 47, Schalter 78, Kontaktfeder 30 und bei Signalgebung über Schalter 30, .. Rad 15 zur Erde. Sobald das Rad 15 betätigt wird, werden also trotz der Störungen durch Kurzschiriß beide Magnete 8 und 9 ansprechen. Erwähnt sei noch, daß durch die Entmagnetisierung des Relais 6 die Störungslampe 20 aufleuchtet. Da außerdem die Lampen 17 und 18 ordnungsmäßig arbeiten, ist hierdurch das Störungszeichen für Kurzschluß gegeben.

Es können natürlich an der Unterstation eine größere Anzahl von Hebeln 16 eingeschaltet werden, welche die. Drähte 4 und 5 kurzschließen und hierdurch eine Signalgebung in der beschriebenen Weise bewirken. An Stelle der von Hand zu betätigenden Schalter 16 können selbsttätige, z. B. durch Wärmewirkung betriebene Schalter, benutzt werden. In den Fällen, in welchen das System gemäß der Erfindung als Feuer- oder Einbruchsmeldeeinrichtung oder zu sonstigen Alarmzwecken Verwendung finden soll, werden die Drähte 4 und 5 durch die zu schützenden Räume gezogen, so daß von irgendeinem der Räume aus die Signale übermittelt werden.

Claims (2)

Pate nt-Ansprüche:

1. Schaltungsanordnung für elektrische . Signalanlagen, insbesondere für Feuer- und Einbruchsmeldeeinrichtungen, bei welchen ein bei der Signalgebung zeitweise geerdeter Meldeapparat durch zwei in ordnungsgemäßem Zustande der Anlage von einem Ruhestrom durchfiossene Verbindungsleitungen mit den beiden Polen einer in der Empfangsstation aufgestellten Batterie, deren einer Pol an Erde liegt, verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß beim Auftreten einer durch Leitungsbruch, Erdschluß oder Kurzschluß hervorgerufenen Störung die an den geerdeten Pol der Batterie angeschlossene Verbindungsleitung selbsttätig von diesem Pol abgeschaltet und gleichfalls an den anderen, nicht geerdeten Pol der Batterie gelegt wird.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei eintretender Störung sowohl besondere Störungsanzeiger als auch die Signalanzeigevorrichtungen derart beeinflußt werden, daß die Stö-

■ rungsanzeiger in Verbindung, mit den trotz der Störung empfangenen Signalen auch die Art bzw. die Lage der Störung erkennen lassen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.