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Relaiszeitmeß einrichtung
Die technischen Zweige des Fernmeldewesens,
die magnetische Fernmelderelais verwenden, so z. B. die Vermittlungstechnik, Warn-
und Überwachungsanlagen, Kennzeichen- und Fernsteuerungsanlagen usw., sind im Zuge
der fortschreitenden Technik immer häufiger gezwungen, Relais serienweise einer
Zeitmessung zu unterziehen. Waren früher Relaiszeitmessungen fast ausschließlich
den Laboratorien zwecks grundsätzlicher Dimensionierung der Relaiswicklungen vorbehalten,
so müssen heute bei Revisionen und in den Prüffeldern umfangreiche Reihenzeitmessungen
durchgeführt werden.
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Die bekannten, von den Laboratorien benutzten Zeitmeßeinrichtungen
sind wegen der ihnen eigenen Mängel nicht sonderlich geeignet, bei Werkstattrevisionen
Verwendung zu finden.
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So ist bei der Verwendung der ballistischen Meßmethoden der Bedarf
sehr stoßempfindlicher, spannungsabhängiger Galvanometer von Nachteil.
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Bei oszillographischen Meßprinzipien besteht neben dem großen Arbeitsaufwand
der Nachteil des Bedarfs an Präzisionsgeräten ebenso wie bei den ballistischen Meßmethoden.
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Bei magnetischen Schreibern, z. B. Impùlsschreibern, ist der große
Verschleiß ungünstig und die Meßgenauigkeit ungenügend. Die Erfindung vermeidet
die Nachteile der bekannten Einrichtungen und bezieht sich auf eine Relaiszeitmeßeinrichtung
für stufenweise Messungen, beispielsweise von IO zu 10 ms, von Relaiszeiten (IO
bis IOOO ms) mit sofortiger, direkt ablesbarer gespeicherter optischer Anzeige des
Meßergebnisses ohne Verwendung eines Meß-
instrumentes. Erfindungsgemäß
wird die Netzspannung (50 Hz) nicht nur als Energiequelle für den Betrieb der Einrichtung,
sondern vor allem als Zeitmesser dadurch verwendet, daß die Halbwellen der Wechselspannung
Relaisketten steuern. Durch die erfindungsgemäße Einrichtung werden bei Vermeidung
von umlaufenden Maschinen nur die in fernmeldetechnischen Fabriken zum normalen
Fertigungsprogramm gehörenden Teile, wie Relais, Widerstände, Glühlampen, Gleichrichter
und Tasten, verwendet, wobei die Frequenz der Netzspannung als Zeitmesser dient.
Die Selbsterstellungsmöglichkeit in Verbindung mit der mechanischen Unempfindlichkeit
eines solchen Gerätes ist für eine Werkstattrevision nahezu eine Voraussetzung für
eine reibungslos fließende Lieferung.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen
Zeitmeßeinrichtung dargestellt, die aus vierundzwanzig Relais, drei Widerständen,
drei Gleichrichtern, einem Übertrager, drei Sicherungen, vier Tasten besteht und
für die Ablesung zwei Reihen von je zehn Glühlampen nebeneinander aufweist, von
denen die erste Reihe die Millisekunden in der Zehnereinheit, also von IO bis IOO
ms, und die zweite Reihe in der Hundertereinheit, d. h. von IOO bis IOOO ms anzeigt.
Betrieben wird das Gerät durch die Netzspannung, und betätigt wird es mittels der
vier erwähnten Tasten.
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Die prinzipielle Arbeitsweise des Gerätes ist folgende: Über einen
Netzstecker und die Sicherung Si I wird der Übertrager Tr gespeist, der zwei Sekundärwicklungen
II und III aufweist. Die SekundärwicklungII führt über den Gleichrichter Gl 1 die
Spannung den Relais 2, 4, 6, 8 und 10 und über den Gleichrichter Gl 2 den Relais
I, 3, 5, 7, 9 zu. Da die Gleichrichter Gt 1 und Gut 2 gegensinnig geschaltet sind,
werden die ungeradzahligen Relais von der einen Halbwelle des Wechselstromes und
die geradzahligen Relais von der anderen Halbwelle des Wechselstromes gespeist.
Durch die in der Schaltung vorgesehene Kontaktanordnung werden die zehn Relais I
bis IO der Reihe nach erregt: Stromweg I: Sekundärseite II des Übertragers Tr, Sicherung
Si 2, Relaiskontakt , Gleichrichter Gl I, Relais M, Wicklung 1, Taste MT, Kontakt
?}blb I, Kontaktes, Widerstand WI, Sekundärwicklung II.
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Dieser Stromweg 1 besteht im Augenblick des Drückens der Taste MT.
Hierdurch wird beim Eintreten der mit der richtigen Polarität versehenen Halbwelle
das Relais M erregt, dessen Kontakt In I damit einen Stromweg für das Relais I vorbereitet,
das nun seinerseits von der nächsten Halbwelle über den Gleichrichter Gl 2 zum Ansprechen
gebracht wird. Das Relais I bereitet mit seinem Kontakt II einen Stromweg für das
Relais 2 vor, das nun seinerseits wieder im geeigneten Augenblick über den Gleichrichter
Gl I gespeist wird. Dieses Spiel wiederholt sich bis zum Relais 10. Beim Ansprechen
des Relais I wurde ferner das Relais MH erregt über den Stromweg 2: Minuspol des
Gleichrichters Gl 3, Sicherung Si 3, Relais MH Wicklung 1, Kontakt 13 des Relais
1, Erde, Löschtaste LT, Pluspol des GleichrichtersGI 3. Dieses Relais MH stellt
durch Öffnen seines Kontaktes Inh 2 einen Haltestromkreis für seine Wicklung II
her; d. h. Stromweg3: Minuspol des Gleichrichters 3, Sicherung Si 3, Relais MH Wicklung
II, Relais M Wicklung II, Kontakt m 3, Erde, Löschtaste LT, Pluspol des Gleichrichters
Gl 3. Der Stromweg 3 stellt gleichzeitig den Haltestromkreis für das Relais M dar.
Der Kontakt Inh I öffnet und trennt damit den Stromweg 1 auf, um zu gewährleisten,
daß das Relais I nur über den Kontakt 101 des Relais 10 zukünftig zum Ansprechen
gebracht wird. Hierdurch läuft die Relaiskette 1 bis IO SO lange immer wieder von
neuem durch, bis der Relaiskontakt durch Öffnen die Stromkreise für die Relaiskette
unterbricht bzw. über Stromweg 4 kurzschließt: Sekundärwicklung II des Übertragers
Tr, Sicherung Si 2, Relaiskontakt r, Relaiskontakt e I, Widerstand W I, Sekundänvicklung
II.
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Bei jedesmaligem Durchlaufen der Relaiskette 1 bis IO wird jeweils
ein Relais der Relaiskette oo bis goo erregt. Beim erstmaligen Schließen des Kontaktes
13 des Relais 1 wird das Relais oo zum Ansprechen gebracht über den Stromweg 5:
Minuspol des Gleichrichters Gl 3, Sicherung Si 3, Relais A Wicklung 1, Kontakt a
I, Relais oo Wicklung I, Relaiskontakt I3, Erde, Löschtaste LT, Pluspol des Gleichrichters
G13.
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Dieser Stromweg 5 ist bei Kontakt a I geschlossen, weil das Relais
A im Betriebsruhezustand des Gerätes dauernd erregt ist über den Stromweg 6: Minuspol
des Gleichrichters Gt 3, Sicherung Si 3, Relais A Wicklung II, Kontakt 002, Kontakt
1002, Kontakt 2002, Kontakt 3002, Kontakt 4002, Kontakt 5002, Kontakt 6002, Kontakt7002,
Kontakt 8002, Kontakt 9002, Kontakt e 2, Erde, Löschtaste LT, Pluspol des Gleichrichters
Gl 3.
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Beim ersten Schließen des Kontaktes I3 des Relais I wurde so das
Relais oo zum Ansprechen gebracht. Beim nächstmaligen Durchlaufen der Kette I bis
IO erregt der Kontakt I3 das Relais IOO. Beim dritten Umlauf schließt sich das Relais
200 usw.
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Während der Öffnungszeit des Kontaktes 13 halten sich die Relais oo
bis goo jeweils über ihre eigenen Kontakte selbst und werden immer von dem nächstfolgenden
Kontakt abgeschaltet. Parallel zu den Haltewicklungen II der Relais oo bis goo liegen
entsprechend zugeordnet die Glühlampen oo bis goo.
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Wird nun der Meßbereich dieser Einrichtung überschritten, so spricht
das Relais E als letztes der Hunderterkette an, hält sich ebenfalls mittels seines
e2-Kontaktes selbst, bringt damit gleichzeitig die Glühlampe Rot zum Aufleuchten,
trennt alle übrigen Glühlampen ab und setzt mit seinem e Kontakt auch die Zehnerkette
still. Somit ist die Überschreitung des Meßbereiches des Gerätes durch die rote
Lampe gekennzeichnet. Das Drücken der Löschtaste stellt in jedem Falle den Betriebszustand
wieder her, da die Löschtaste sämtliche Gleichstromkreise der Einrichtungen unterbricht.
Nach dem Loslassen der Löschtaste spricht das Relais A wieder an, und die Lampe
Grün kommt zum Leuchten, womit das Gerät für die nächste Messung als betriebsklar
gekennzeichnet ist.
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Wird beispielsweise die Abfallzeit eines Relais mit einem Arbeitskontakt
gemessen, so wird der Relais-
kontakt r so angeschlossen, daß die
Arbeitsseite des Kontaktes an den Punkt a und die bewegliche Feder an den Punkt
c gelegt wird. Die Wicklung des zu messenden Relais wird an die Punkte d und f gelegt,
wobei die Taste UT gedrückt wird und so die Dauererregung des zu messenden Relais
R hergestellt wird.
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Soll nun die Messung vorgenommen werden, so wird die Taste MT gedrückt.
Das Relais spricht an und setzt damit in schon beschriebener Weise die Relaiskette
1 bis IO in Betrieb. Diese Relaiskette wird nun so lange und so oft umlaufen, bis
das Relais R, dessen Wicklung beim Einschalten der Meßtaste MT durch das Relais
M bzw. dessen Kontakt abgeschaltet wurde, abfällt und damit seinen Kontakt r öffnet,
d. h. den Stromkreis für die Relaiskette 1 bis IO unterbricht. Die Kette läuft nicht
weiter, und das zuletzt angezogene Relais, z. B. das Relais 7, wird sich über nachfolgenden
Stromweg halten. Stromweg 7: Minuspol des Gleichrichters Gl3, Sicherung Si 3, Widerstand
W 2, Kontakt 82 des Relais 8, Wicklung II des Relais 7, Kontakt 72 des Relais 7,
Erde, Löschtaste LT, Pluspol des Gleichrichters Gl 3.
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Die Zahl der Umläufe ist fixiert worden durch die Hunderterrelais;
z. B. beim dritten Umlauf ist das Relais 300 zum Ansprechen gebracht und gehalten
worden, so daß jetzt die Lampen 300 und 70 leuchten.
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Eine entsprechende Beschriftung der Lampen gestattet jetzt das Ablesen
des Meßergebnisses: 370 ms.
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Dieser Meßvorgang könnte wiederholt werden, indem kurzzeitig die Löschtaste
gedrückt wird und anschließend nochmals die Meßtaste M T betätigt wird.
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Da das Meßergebnis, wie aus der Beschreibung hervorgeht, lediglich
durch die Frequenz und nur in geringem Maße durch die Amplitude bestimmt wird, ist
die Meßgenauigkeit in höchstem Grade spannungsunabhängig. Sollte auf dem zu messenden
Relais nur ein Ruhekoritakt zur Verfügung stehen, so würde der Relaiskontakt r an
die Punkte b und c angeschlossen werden. Hierdurch würde beim Abfallen des Relais
nicht der Stromkreis für die Relaiskette I bis IO unterbrochen, sondern kurzgeschlossen
werden, was zu gleichen Ergebnissen führt. Entsprechend lassen sich die Anzugszeiten
der Relais messen.
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PATENTANSPROCHE I. Relaiszeitmeßeinrichtung für stufenweise Messungen
(beispielsweise von IO zu IO ms) von Relaiszeiten (IO bis IOOO ms) mit sofortiger,
direkt ablesbarer gespeicherter optischer Anzeige des Meßergebnisses, ohne Verwendung
eines Meßinstrumentes, dadurch gekennzeichnet, daß die Netzspannung (50 Hz) nicht
nur als Energiequelle für den Betrieb der Einrichtung, sondern vor allem als Zeitmesser
dadurch verwendet wird, daß die Halbwellen der Wechselspannung Relaisketten steuern.