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Elektromagnetisches Impulszählrelais Die Erfindung betrifft ein elektromagnetisches
Impulszählrelais, das sich besonders für Wähl-, Markier- und Speichervorgänge eignet.
Anwendungen für das beschriebene Impulszählrelais er,-eben sich daher vorzugsweise,
aber nicht ausschließlich, in der automatischen Tel-ephonie.
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Der Erfindungsgegenstand umfaßt eine Anzahl ZD nebeneinander angeordneter
Schaltelemente mit je
einer Ruhe- und einer Arbeitsstellung zum Steuern von
den einzelnen Schaltelementen zugeordneten Kontaktfedersätzen.
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Impuls,zählrelais dieser Art sind dort anwendbar, wo sich #die Aufgabe
stellt, Ziffern zu zählen oder zu speichern, so z. B. in automatischen Fernmeldeanlagen,
Münzautomaten, Meß- und Steuereinrichtungen im allt, -emeinen, Buchun-smaschinen
t' usw.
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Die bisher bekannten elektromagnetischen Impulszähleinrichtungen zeigen
durchwegs einen recht kom-1)lizierten Aufbau. Insbesondere weisen sie eine Anzahl
Te#ilanker, einen Haupt- und Nebenpol sowie Vorbereitungs- und Haltefedern auf.
Es liegt auf der Hand, daß die Herstellung derartiger Einrichtungen teuer und daß
insbesondere ihre Justierung sehr heikel und zeitraubend ist. jeder verarbeitete
Impuls hat eine Änderu#ng des magnetischen Kreises zur Folge, weil ein zusätzlicher
Teilmagnet am Hauptstatt am Nebenpol anliegt. Daraus folgt, daß die Steuerimpulse
innerhalb enger Toleranzen liegen müssen. Zur Rückführun#g der Teilamker in die
Ausgangslage ist eine besondere Abwurfwicklung erforderlich.
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Davon unterscheidet sich das erfindungsgemäße Impulszählrelais grundsätzlich,
indem jedes Schaltulement eine winkelhebelförmig ausgebildete Feder aufweist, deren
eines Ende in der Haltefeder dieses Schaltelementes gelagert ist und deren anderes
Ende ,in der Schaltfeder des folgenden Schaltelementes an-1 i egt.
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Mit dieser Schalteinrichtung wird eine rein mechanische Weiterschaltung
von jedem Schalteleme#nt zum inächstfolgenden erzielt, ohne im magnetischen Kreis
_'Änderungen zu verursachen, so daß zur Betätigung der einzelnen Schaltelemente
immer die gleiche Ankerkraft zur Verfügung steht. Somit müssen weder an den magnetischen
Kreis noch an die Kontaktfedern besondere Anforderungen gestellt werden. Auch die
Justierung wird erheblich vereinfacht. Die Toleranzgrenzen für die zu verarbeitenden
Impulse können nun gegenüber den vorbekannten Impulszähleinrichtungen erheblich
weiter gehalten werden. Vorteilhaft ist auch der bei der erfindungsgemäßen Bauart
möglich t>
übersichtliche, dreiteilige Aufbau, bei welchem die in (-inen-i
dieser-*_Teil,e zusammengefaßten herkömmlichen Kontaktfedersätze-leicht aulswechselbar
sind und von beliebiger Kontaktart (Schließ-, Trenn- oder Umschaltkontakte bzw.
Kombinationen derselben) sein können. Auch der das Magnetsystem umfassende Teil
ist abgesehen von seiner angepaßten Ausbildung von üblicher Barart.
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Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes wird an Hand der
Zeichnung beschrieben. In dieser stellt dar Fig. 1 eine vereinfachte perspektivische
Darstellung eines teilweise geschnittenen Impulszählrelais, Fig. 2 einen Grundriß
und Fig. 3 einen Seitenriß eines vollständigen Impulszählrelais.
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Aus der Zeichnung lassen sich drei Hauptteile,des Impulszählrelaiis
verkennen: Federsatzpaket, elektromagnetischer Teil und eigentlicher Schaltmechanismus.
Das Federsatzpaket besteht im dargestellten Beispiel aus elf Federsätzen, die sich
von den bekann.-ten Ausführungen nicht unterscheiden und, da sie nicht zum Wesen
der Erfindung gehören, in Fig. 1 und 2 weggelassen sind.
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Derelektromagnetische Teil umfaßt die beiden Magnetspulen
1 und 2, den Nullstellungsanker 3, den Schaltanker 4 und das gemeinsame
Joch 5. Der mittlere der drei Hauptteile wird aus dein rein mechanilschen
Zähl- und Speicherteil gebildet. je zwei der drei Hauptteile sind durch zwei Schrauben
miteinan,der verbunden; die Hauptteile lassen sich somit sehr einfach voneinander
trennen. Sie bilden je für sich einen kompakten Bauteil.
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Die Kontaktfedersätze 6 (Fig. 3) sind von konventieller
Bauart, weshalb sich eine nähere Beschreibung erübrigt. Das gleiche gilt auch für
die beiden Schneidankerrelais
des elektromagnetischen Teiles, mit
Au.s-#. nahme der beiden Anker 3 und 4, die, dem Erf hiL dungszweck angepaßt,
besonders ausgebildet sind. Ver Nrullstellungsanker 3 weist einen langen
und einen kurzen Arm ä a bzw. 3 b auf, die nahezu reditwinklig abgebogen
sind. In ihrem Knick liegt der Anker 9
drehbar auf der Kante 5
a des Joches 5 auf. Zwischen diesen beiden Armen ist ein dritter, kurzer
Arm 3 c
vorhanden, dessen Biegung um Arindicke in Fig. 3
nach
unten versetzt ist; auf diesem liegt die Rückstellfeder 8 auf, die den Anker
3 in der Ruhelage zu halten sucht. Die Lagerfeder 7 ist mit einer
Aussparung 7 a versehen, durch die der dritte Arm 3 c
des Ankers
3 hindurchgreift, um- den Anker zu verhindern, sich von der Kante
5 a abzuheben. Der lange Arm 3 a trägt an seinem Ende einen
Nocken 9 aus Preßstoff. Der Schaltanker 4 ist gleichgelagert wie der Nullstellanker
3, weist also ebenfalls einen kurzen4 durch die Lagerfeder 71 hindurchgreifenden
Arm 4c auf, auf den die. Ankerrückstellfeder 81 wirkt. Da, dies-er Anker
aber den sich nahezu über die ganze Breite der Speichervorrichtung erstreckenden
Kamm 10 betätigen muß, weist er drei lange, abgebogene Arme 4 a, 4
b und 4 d auf, deren eines Ende auf der Schneidkante 5 a aufliegt,
und an deren anderem Ende der erwähnte Kamm 10 befestigt ist. Dabei liegt
der Arm 4 c neben dein langen Arm 3 a des Nullstellankers 3, zwischen
diesem und d-er Lagerfeder 7
(Fig. 2). Die Lage der beiden Anker
3 und 4 im nicht erregten Zustand ist bestimmt durch den Anschlag
11,
an dem der Nocken 9 und der Kamm 10 anliegen.
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Der -mittlere der drei Hauptteile enthält die mechanische Speichervorrichtung
(Fig. 2 und 3). Zwischen einer Deckplatte 12 und einer Grundplatte
13 ist ein Kunststoffblock 14 angeordnet, indem die verschiedenen notwendigen
Federn gelagert sind. Die Haltefederplatte. 15 mündet dn elf Haltefedern
16 a ... 16 k,
deren vordere Enden 17a ... 17 k rechtwinklig
abgebogen sind. Die Haltefedern weisen in ihrem längeren Teil nahe der Abbiegestelle
ein rechteckiges Fenster 18 auf, ferner im abgebogenen Teil -einen dreieckigen
Ausschnitt 19 und eine kreisförrnige Führung 20. Durch die Fenster
18 greift idas abgewinkelte Ende von elf Klinken 21 a ... 21
k hindurch, die in der gemeinsamen Klinkenreihe 22 zusammengefaßt sind. Diese
mündet an- beiden Enden in die Nocken 23,
welche zusammen mit dem Klinkenhalter
24 und Jen ,entsprechenden Führungen im Block 14 bzw. in der Grundplatte
13 die Klinkenreihe in Ader gewünschten Lage halten. Die Klinkenreihe 22
ist um ihre Längsuchse drehbar, und die einzelnen Klinken werden unter dem Einfluß
der Klinkenfeder 25 an die Vorderkante der Fenster 18 igepreßt.
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Parallel zum langen Teil der Haltefedem 16 a ... 161,
ist je eine S chaltfeder 26 a ... 26k angeordnet.'Sie ist mit
ihrem einen Ende im Block 14 fest eingespannt, während ihr anderes Ende mit schwacher
Vorspannung an der Oberkante 27 des dreieckigen Ausschnit -tes
19 der Haltefeder anliegt. In der kreisförmigen Führung 20 liegt das eine:Ende
eines durch eine Feder gebildeten Winkelhebels 28, dessen kurzer, abgebogener
Teil 28a um!die Längsachse drehbar gelagert ist. Das. andere Ende 28 b ist
rechtwinklig nach oben abgebogen und liegt,am Endstück der Schaltfeder26 an. Die
elf Schaltfedern26a ... 26 k liegen in der Ritliestellung genau über den
Schlitzen f0 a des Kammes 10.
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je eines der mehrfach vorhandenen gleichen Elemente, wie Haltefeder
16, Schaltfeder 26, Klinken 22, Winkelhebel 28 und zugeordneter
Schlitz bzw. -Zahn des Kammes 10, weiche zusammenarbeiten, werden im folgenden
als Schalteleinent bezeichnet.
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Der erste Imp!ti.ls muß den Nullstellanker 3 betäti-,gen. Dieser
zieht an und nimmt mit seinem Nocken 9
die Schältfeder 26,a mit. Die Schaltfeder
26 a liegt im dreieckigen Ausschnitt der ihr zugeordneten Haltefeder
17 a und bewirkt -daher mit ihrer Bewegung eine AufwärtsbewegungderHaltefeder16a.
Dadurchwird der Steg 26 (Fig. 3) nach oben geschoben und betätigt
die ihm zugeordneten Kontaktsätze. Währen.d,der Ankerbewegung spielen sich zwei
weitere Vorgänge ab. Das in der Führung 20 liegende Ende des federnden Winkelhebels
28 wird gehoben und bewirkt, da sich sein kurzer Teil 28a lediglich axial
verdrehen kann, eine Verdrehung seines anderen Endes 28 b, welches auf die
Schaltfeder26b des benachbarten Schaltelernentes drückt und sie längs -der Oberkante
des dreieckigen Ausschnittes verschiebt. Die Schaltfeder Crelangt damit in die Vorbereitungsstellung
in welcher sie über einem Zahn,des Kammes 10 liegt.
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Bei der Aufwärtsbewegung der Haltefeder 16a wird die Klinke 21 a entgegen
der Wirkung der Klinkenfeder 25 nach hinten gedrückt. Hat sich die Halteieder
16 a genügend gehoben, so drückt #die Federkraft die Klinke 21 a wieder nach
vorn, weiche dadurch die Haltefeder 16 c in ihrer Arbeitsstellung
verriegelt.
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Die folgenden Impulse gelangen auf die Schaltspule 2 und betätigen
jeweils den Schaltanker 4. Beim ersten Anziehen des Schaltankers bewirkt der Kamin
10 mittels der in Vorbereitungsstellung hefindlichen Schaltfeder
26 b und der entsprechenden Haltefeder 16 b die Betätigung der zugeordneten
Kontaktfedergruppe. Während der Bewegung -der Haltefeder 16 b
wird
die Klinke 21 b nach hinten gedrückt, was die Drehung der ganzen Klinkenreihe
22 zur Folge hat. Dadurch wird die Verriegelung der Haltefed-er 16
a
gelöst, das Schalteleinent 16 a geht in die Ruhelage. Bei der Weiterbewegung
der Haltefeder 16 b kann sich die Klinkenreihe unter dier Einwirkung,der
Klinkenfedgr-25 wieder nach vorn drehen, und die Klinke 221b verriegelt,die
Hzltefeder-16b in,der Arbeitsstellung. Beim Impulsende fällt der Anker 4 ab, und
der Kamm 10 geht in seine Ausgangsstellung, die durch den Anschlag
11 begrenzt ist. Während dieser Bewegung des Kammes 10 springt zunächst
die Schaltfeder 26b des zuletzt betätigten SchaItel!ementes16b in ihre Ausgangsstellung;
sie befindet sich nun wieder über einem -Schlitz 10 a des Kammes
10. Beim weiteren Abfall des Ankers 4 geht die Schaltfeder 16c des benachbarten
-Schalteletnentes, die vorerst wohl durch den federnden Winkelhebel 28 des
betätigten Schaltelementes vorgespannt, wegen des gehobenen Kammes 10 sich
aber nicht bewegen konnte, in die Vorbereitungsstellung, d. h., sie liegt
nun über dem zugec>r.dneten Zahn des Kammes 10.
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Bei jedem weiteren Impuls wiederholt sich jeweils der-gleiche Vorgang.
Das vorbereitete Schaltelement wird,durch die Ankerbewegung in die Arbeitsstellung
gebracht, woheidas vorhergehende Schaltelement ausgelöst lind das folgende in die
Vorbereitungsstellung gehracht wird;;dabei werden die zugeordneten Federsatzpakete
betätigt bzw. ausgelöst. Eine Serie vOlt, Impulsen läßt somit eines der Schalteleinente
nach dem andern arbeiten. In Fig. 1 ist von hinten nach vorn sowohl -das
achte Element in Arbeitsstellung und das neunte in- der Vorbereitungsstellung -gezeigt.
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-Das letzte Schaltelement bringt das erste über den übertragungsbügel.30
in Vor-bereitu#ngsstellung. Der nächste eintreffen& Impuls betätigt nun den
Nullstellungsfedersa,
tz. Dies kann für bestimmte Zwecke erwünscht
sein (z.B. Zehnermarkierungg). Weitere Impulse betätigen wiederum der Reihe nach
die übrigen zehn Schaltelernente bzw. die zugeordneten Federsatzgruppen usw.
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Aus jeder beliebigen Zählstel,lung kann die Rückstellung in die Nullage
erfolgen, und zwar durch Betätigen des Nullstellungsankers. Über die Schaltfeder
26 a hebt dieser die Haltefeder 16 a, und diese bewirkt durch
geringfügiges Verdrehen der Klinkenreihe22 im Uhrzeigersinn (Fig. 3), daß
irgendwelche ander2 betätigte Schaltelemente entsperrt werden und in die Ruhelage
gehen.
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Für bestimmte Anwendungen kann die Nullstellmöglichkeit, die das beschriebene
Ausfüh.ru-ngsbeispiel aufweist, entbehrlich sein. Für solche Fäke läßt sich eine
innerhalb des Rahmens der Erfindung liegende Schaltvorrichtung verwirklichen, deren
elektromagnetischer Teil eine einzige Spule umfaßt. Die Übertragung der Arbeitsstellung
des letzten Schaltelementes mit dem Bezugszeichen k (das keinen federnden
Kniehebel aufweist) auf das erste läßt sich dann beispielsweise mit Hilfe eines
Bügels und der zu den übrigen Schaltfedern entgegengesetzt vorgespannten Schaltfeder
-des ersten Elements mit dem Bezugs#zeichen a durchführen. Der Bügel wird von irgendeinem
in Arbeitsstellung befindlichen Kniehe#bel gespannt und fällt ab, sobald das letzte
Schaltelement betätigt ist oder infolge eines Fehlimpulses alle Schaltelemente in
-der Ruhelagt sind. Dadurch kann die Schaltfeder des ersten Schaltelementes in die
Vorbereitungsstellung gehen, und der nächste Impuls auf e3
die Spule bringt
das erste Schaltelement in die Arbeitsstellung.