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Steuersystem
Die Erfindung betrifft ein Steuersystem und im besonderen ein solches zur Steuerung numerischer Wahlvorgänge von Wählern in auromatischen Fernsprechanlagen.
Das erfindungsgemässe Steuersystem, welches einen automatischen Wähler mit einer Mehrzahl von Prüfkontakten und eine diese überfahrende, auf elektro-mechanischem Wege, z. B. durch einen Magneten, bewegte Prüfbürste aufweist und eine Mehrzahl von Quellen unterschiedlicher Prüfpotentiale, von denen jede einen unterschiedlichen Prüfkontakt beaufschlagt, sowie eine Mehrzahl von Quellen unterschiedlicher Steuerpotentiale umfasst, und das ferner je eine Schaltungsanordnung zur Auswahl eines Steuerpotentials (Wählerschaltung) und eine Schaltungsanordnung zum Vergleich von Spannungen (Spannungsvergleichsschaltung) zwecks Steuerung der diese Bürste dann stillsetzenden Einrichtung besitzt, wenn die Bürste an einen Prüfkontakt gerät, dessen Prüfpotential einem gewählten Steuerpotential praktisch gleich ist, zeichnet sich dadurch aus,
dass die Spannungsvergleichsschaltung eine elektronische Entladungseinrichtung mit zwei
Entladungsstrecken umfasst, von denen jede eine
Kathode, ein Steuergitter und eine Anode auf- weist und die Prüfbürste mit dem Steuergitter der einen Strecke und mit der Kathode der anderen Strecke verbunden ist, um diesen Teilen
Prüfpotentiale vom Schalter zuzuführen, wobei sowohl das andere Steuergitter als auch die andere Kathode durch die Wählerschaltung mit einer ausgewählten Steuerpotentialquelle ver- bunden werden können und die Spannungs- vergleichsschaltung auch Relaisvorrichtungen enthält, die durch die elektronische Entladung- einrichtung betätigt werden können, um die das
Stillsetzen der Bürste bewirkende Einrichtung dann zwecks Bürstenstillsetzung zu steuern,
wenn das von ihr der Entladungseinrichtung gelieferte Prüf- potential einem durch die Wählerschaltung bereits angelegten Steuerpotential praktisch gleich ist.
In den Zeichnungen sind schematisch vier
Ausführungsformen des erfindungsgemässen
Steuersystems dargestellt, wobei nur die für das Verständnis notwendigen Teile gezeigt werden.
In einer automatischen Fernsprechanlage seien die rufende und die gerufene Teilnehmerstel1e 1 und 2 (Fig. 1) mittels mehrerer Wähler 3 und 4 miteinander verbunden. Die numerischen Vorgänge der Wähler werden durch den gebräuchlichen Impuisgeber oder eine ande'e Nummern anzeigende Einrichtung unter Mithilfe eines im Amt vorgesehenen Registers gesteuert. Die rufende Teilnehmerstelle 1 ist durch nicht numerische Schalter und einen Verbindungsstromkreis 6 mit den Bürsten des Wählers 3 verbunden, während das Register durch Schaltmittel 5 an den Verbindungsstromkreis 6 angeschlossen ist.
Die herkömmlichen Wähler haben eine Kontakt- bank, mit der ein Satz Bürsten zusammenarbeitet.
In der Zeichnung sind drei Bürsten für den
Wähler 3 dargestellt, der aber ebenso eine grössere
Zahl von Bürsten aufweisen kann. Die Wähler- bürsten werden bei Erregung des Magneten P über die Kontakte bewegt, und bei Aberregung desselben auf einem Kontaktsatz angehalten.
Das Register weist eine Reihe von Schaltern auf, die durch die anrufende Einrichtung in Übereinstimmung mit den aufeinanderfolgenden
Ziffern der gerufenen Nummer nacheinander betätigbar sind. Eine Bürste und ein Kontaktsatz eines dieser Registerschalter, u. zw. der auf die für den Wähler 3 bestimmte Ziffer ansprechende
Schalter, ist in Fig. 1 dargestellt.
Wird die Bürste
RB in Übereinstimmung mit der Betätigung der
Rufeinrichtung an Station 1 gegen einen der zehn
Kontakte (von denen nur vier dargestellt sind) vorwärtsbewegt, wobei das Anlaufrelais RSR des
Registers auf gebräuchliche Weise erregt wurde, so schliesst sich ein Stromkreis, der von Erde über den Anker und Ruhekontakt des Relais GVR im Register, den Anker und Arbeitskontakt des Relais RSR im Register, die Kontakte der - vorangehenden Wähler, die Wicklung eines
Wählerrelais AR zur geerdeten Batterie verläuft.
Das Relais AR spricht an und schliesst einen parallelen Erregungsstromkreis für den Wähler- magneten P. Das Relais AR bringt die normale
Erde vom Wähler zur Bürste T.
Der Magnet P lässt die Bürsten des Wählers 3 über die Kontakte laufen, solange, bis GVR anspricht.
Die Erregung des Relais GVR wird durch eine gasge füllte Röhre GV gesteuert, welche eine Kathode C, eine Anode A und eine Steuer- elektrode CE aufweist. Die Steuerelektrode CE liegt über einen 200000 Ohm-Widerstand R 5 und
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einen 500000 Ohm-Widerstand R 3 an der Anodenbatterie HTB. Die Anode Ader gasgefüllten Röhre ist über einen 1000 Ohm-Widerstand R 6 und die Wicklung von Relais GVR an die Batterie geschlossen. Da die Kathode C geerdet ist, spricht das Relais GVR an, wenn die gasgefüllte Röhre ionisiert wird. Dieser Vorgang wird seinerseits durch zwei Vakuumröhren V 1 und V 2 gesteuert. Diese sind Tetroden, in welchen das Schirmgitter mit der Kathode verbunden ist.
Es könnten auch Trioden mit geeigneter Charakteristik benützt werden, doch ermöglicht die Anwendung von Tetroden in der beschriebenen Weise die Anwendung kleinerer Spannungsstufen. Es werden Tetroden der Type RCA, 50L6GT verwendet, mit welchen das System befriedigend arbeitet, wenn die Heizdrähte auf ungefähr der halben zulässigen Spannung betrieben werden.
Die beiden Röhren können in derselben oder getrennten Umhüllungen untergebracht sein. Als gasgefüllte Röhre GV kann eine beliebige im
Handel befindliche Type verwendet werden. Die hier verwendete Röhre ist eine übliche Dreielektrodenröhre mit kalter Kathode.
Über die Registerbürste RB und die Wählerbürste T können verschiedene Spannungen an die Elektroden der Röhren V 1 und V2 gelegt werden. Die Spannungen in den Wählern werden über Widerstände R 7 von 600 Ohm und diejenigen im Register über Widerstände R 8 von 100 Ohm angelegt. Die Steuergitter sind über Widerstände R 1 bzw. R 2 angeschlossen. Zur Kennzeichnung der zehn Ziffern der Nummer und von drei Betriebsbedingungen einer Leitung (Besetzt-und Rufzustand, irrtümliche oder langsame Betätigung der Wahlscheibe), sind dreizehn verschiedene, sich um je 2 Volt unterscheidende negative Gleichstrompotentiale vorgesehen.
Sind die über die Wähler-bzw. Registerbürste an die Elektroden der beiden Röhren V 1 und V 2 gelegten Potentiale nicht gleich, dann wird im Anodenkreis der einen oder anderen Röhre über den gemeinsamen, zur Anodenbatterie HTB fuhrenden Zweig dieser Kreise ein Strom fliessen.
Die Steuerelektrode CE der gasgefüllten Röhre GV, die mit dem gemeinsamen Zweig verbunden ist, wird unter der für die Ionisation dieser Röhre notwendigen Spannung gehalten. Haben aber beide Steuergitter die gleiche Spannung wie die zugehorigen Kathoden, dann fliesst in dem gemeinsamen Zweig der Anodenkreise ein un- bedeutender Strom und das Potential der
Steuerelektrode CE steigt auf den vollen
Wert der Anodenbatterie, so dass die gasgefüllte
Rohre G V ionisiert und das Relais G 17R betätigt wird.
Wenn das Relais GVR anspricht, öffnet es an seinem Ruhekontakt den Erregerstromkreis des
Wählermagneten P und hält damit den Wähler auf dem Prufkontakt der Leitung an, der dasselbe negative Potential aufweist wie der Kontakt, auf dem die Registerbürstq RB steht.
Der Aufbau der vollständigen Verbindung vollzieht sich in derselben Weise.
Die Bürstet bleibt solange auf einem Kontakt, bis sie mit dem nächsten Kontakt in Berührung kommt und derart einen Augenblick lang zwei Kontakte überbrückt, wodurch die Öffnung der Verbindungen zur Kathode der Röhre V 2 und zum Gitter der Röhre V 1 verhindert wird. Die Wählerbürste T kann nicht zwei Kontakte überbrücken, da die Wählerkontakte vielfachgeschaltet sind. Der zu dieser Bürste führende Stromkreis wird über einen Widerstand R 4 von einem Megohm geerdet, um eine fälschliche Betätigung der Röhren V 1 und V 2 zu verhindern, wenn die Bürste T einen Kontakt verlässt.
In der Anordnung gemäss Fig. 2 sind im Register nur zwei Trioden verwendet, während die gasgefüllte Röhre weggelassen ist. Zur Unterscheidung der durch die Wählerbürsten berührten Kontakte werden statt Spannungsdifferenzen allein sowohl diese als auch Unterschiede in der Polarität herangezogen. So können die ersten 5 Kontakte des Registers sowie des Wählers an den 6,12, 18,24 und 30-Volt-Klemmen der negativen Batterie und die zweite Gruppe von 5 Kontakten an den gleichen Klemmen der positiven Batterie liegen, wobei die Spannungswerte von Kontakt zu Kontakt auch anders abgestuft sein können.
Läuft die Wählerbürste T über Prüfkontakte, deren Potential negativer ist als dasjenige, welches an dem Kontakt liegt, auf welchen die Bürste RB steht, wird das über den Widerstand R 3 mit der Bürste T verbundene Steuergitter der Röhre V 1 negativer sein als die mit der Bürste RB über den Widerstand R 2 verbundene Kathode dieser Röhre.
Das Gitter der Röhre V 2, welches mit der Bürste RB und mit dem Gitter von V 1 über den Widerstand R 1 verbunden ist, ist daher in bezug auf die mit der Wählerbürste T verbundene
Kathode dieser Röhre positiv. Bei dieser Bedingung ist der Anodenstrom der Röhre V 1 im wesentlichen Null, während der Anodenstrom der Röhre
V 2 seinen Sättigungswert besitzt und einen
Erregungsstromkreis für das Relais VR 2 über die Anodenbatterie, den Arbeitskontakt und Anker des Relais X im Register, das in diesem Zeit- punkt betätigt wird, zur Erde schliesst.
Werden die relativen Polaritäten an den mit den beiden Bürsten in Berührung stehenden Kontakten umgekehrt, so wird das Relais VR 1 erregt, während Relais VR 2 in Ruhe bleibt.
Solange eines oder beide dieser zwei Relais in Ruhe bleiben, ist der Stromkreis der Magneten P des Wählers (der wie im vorhergehenden Fall über die Anker und die Arbeitskontakte der Relais AR und RSR geschaltet ist) über den Ruhekontakt und den Anker eines der beiden Relais VR 1 oder VR 2 zur Erde geschlossen.
Nach Umkehrung der an die Steuergitter gelegten Potentiale, wenn die Wähler-und
Registerbürsten den an der positiven Batterie liegenden ersten Kontakt berühren, fällt Relais
VR 2 ab, während VR 1 anspricht. Sollte während dieser kurzen Übertragungszeit der Wählermagnet
P abfallen, ehe VR 2 seine Halteerde über seinen
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VR 2 und Erde verwendet werden. Der durch diesen Kondensator fliessende wechselnde Strom hält den Magneten P des Wählers erregt, bis einer der Relaiskontakte wieder geerdet ist.
Berührt die Wählerbürste T einen Kontakt mit gleichem Potential und gleicher Polarität wie der Kontakt, auf welchem die Registerbürste steht, so haben die Gitter der beiden Röhren V 1 und V 2 dasselbe Potential wie ihre zugehörigen Kathoden, d. h. Nullpotential. Über R 1 kann kein Strom fliessen. Der Anodenkreis jeder Röhre erreicht den Sättigungspunkt und beide Relais VR 1 und VR 2 werden gleichzeitig betätigt, wodurch die Erde vom Stromkreis des Magneten P genommen und der Wähler mit seinen Bürsten auf dem 2ewählten Kontakt stillgesetzt wird.
Nach dem Ansprechen der Relais Var 1 und VR 2 wird ein Kurzschluss über die inneren Arbeitskontakte und Anker dieser Relais über den Widerstand R 1 geschlossen, um die Gitter der beiden Röhren auf ihre betreffenden Kathodenpotentiale zu bringen, wenn die Wählerbürste T für eine Besetztverbindung momentan geerdet ist.
Der Widerstand R 1 kann einen Wert von einem Megohm oder mehr besitzen, damit irgendwelche Induktionsströme, welche beim Suchen der Wählerbürste T über ihre Kontakte entstehen, eliminiert werden. Die in Reihe mit diesen Wählerbürsten geschalteten Widerstände R 2 und R 3 können 1000-2000 Ohm betragen, um während der kurzen Zeit, da eine Besetzterde über den Ruhekontakt von Relais AR an die Bürste T gelegt ist, den Strom unter 0-0 2Ampere zudrücken.
HTB ist eine Anodenbatteie von ungefähr 100 Volt.
Wie in Fig. 1 ist der Prüfleiter über den Widerstand 4 geerdet, der im Register oder im Wähler vorgesehen sein kann.
In der Anordnung nach Fig. 3 werden zwei Vakuumröhren V 1 und V 2 in Verbindung mit einer vier Gleichrichter aufweisenden Brücke, ein schnell abfallendes Relais VR mit einer Wicklung oder, wie in Fig. 4 gezeigt, ein mit zwei Wicklungen versehenes Relais VR und zwei Gleichrichter S 1 und S 2 verwendet.
Die beiden Trioden V 1 und V 2 haben die Eigenschaft, dass der Anodenstrom mehr oder weniger proportional der Gitterspannung ist. Nur wenn die Gitter der beiden Röhren dieselbe Spannung und dieselbe Polarität aufweisen, werden die Anodenströme und Anodenspannungen der beiden Röhren gleich sein.
Sind die Anodenspannungen gleich, so fliesst Strom von der Anodenbatterie A TB über einen Anker und einen Arbeitskontakt des Relais RSR im Register (dieser Kontakt ist zum Zwecke der Übersichtlichkeit vom Relais mechanisch getrennt dargestellt) und durch die Widerstände R 1 und R 2 zu den Anoden der beiden Vakuumröhren.
Durch die Wicklung des Relais VR in der Gleichrichterbrücke fliesst kein Strom. Wenn daher die Spannung des einen Gitters, beispielsweise von V 1, grösser als diejenige des anderen ist, fliesst Strom nicht nur durch R 1, sondern auch durch R 2, den Gleichrichter S 3, die Wicklung von Relais VR und den Gleichrichter S 4. Deshalb arbeitet das Relais VR immer, wenn die Anodenspannungen ungleich sind. Die Gleichrichterbrücke ist so eingerichtet, dass der Strom immer in derselben Richtung fliesst, so dass eine Verschiebung der Steuerspannung von der Röhre V 1 zur Röhre V 2 oder umgekehrt das Relais VR nicht zum Abfallen bringt.
Ist die Bürste RB auf einen Kontakt voi geschoben und das Relais RSR betätigt, so fliesst ein ungleicher Strom, da das Gitter der Röhre
V2 eine über den Anker und den Ruhekontakt des Wählerrelais AR angelegte Erde findet. Wird AR erregt, so wird über den Widerstand R 4 Erde an dieses Gitter gelegt. Es ist zu beachten, dass die über den Anker und den Ruhekontakt des Relais AR angelegte Erde die Registerbürsten RB nur über die sehr hohen Widerstände R 3 und R 4 finden kann.
Erreicht die Prüfbürste den Kontakt, der dieselbe
Polarität aufweist wie der Kontakt, auf welchem die Bürste RB steht., fliesst kein Strom durch das
Relais VR. Dieses Relais fällt ab und öffnet die
Erregungsstromkreise des Relais AR und des
Magneten P, womit der Wähler angehalten wird.
Der während der Wahl über den Prüfdraht fliessende Strom ist so gering, dass er ein Neben- sprechen nicht bewirken kann. Die Anordnung der Batterieverbindungen zu den Wähler-und
Registerkontakten ist dieselbe wie in Fig. 2.
Diese Anordnung gestattet die Anwendung direkt geheizter Kathoden, wobei der Stromkreis des Heizdrahtes offen sein kann, wenn das Register frei ist, ohne die Gefahr einer Verzögerung, wenn anschliessend das Register aufgegriffen und der
Heizdrahtstromkreis wieder geschlossen wird.
Direkt geheizte Heizdrähte gehen unmittelbar, nachdem der Stromkreis des Heizdrahtes ge- schlossen wird, in den emittierenden Zustand über.
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