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Relaisunterbrecher für Fernmelde-, insbesondere Fernsprechanlagen
In Fernmelde-, insbesondere Fernsprechanlagen sind bereits Relaisunterbrecher bekannt,
die aus nur einem Relais mit zwei Wicklungen bestehen, von denen eine beim Anzug
als Gegenwicklung wirksam ist. Zur Steuerung des Unterbrechervorganges finden in
den bekannten Anordnungen vor allem Kondensatoren Verwendung, die eine Anzugs- und/oder
Ab-
fallverzögerung des Unterbrecherrelais bewirken.
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Die Regelmöglichkeit des Verhältnisses von Impuls- zur Pausenlänge
ist bei diesen bekannten Anordnungen im allgemeinen beschränkt, da Impuls-und Pausenlängen
nicht unabhängig voneinander regelbar sind, es sei denn, man verwendet zusätzliche
Kontakte und getrennt angeordnete Verzögerungsschaltmittel, z. B. Zusatzkondensatoren,
oder eine zusätzliche Hilfsspannungsquelle.
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Dieses bedeutet einen erheblichen Aufwand, und es ist daher Aufgabe
der Erfindung, einen Relaisunterbrecher zu schaffen, der mit einem Minimum an Aufwand
eine im weiten Bereich getrennt regelbare Impuls- und Pausengabe ermöglicht.
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Dieses wird gemäß der vorliegenden Erfindung durch eine Schaltungsanordnung
mit folgenden Merkmalen erreicht: a) Feste Reihenschaltung beider Wicklungen des
Unterbrecherrelais mit einem Kondensator zwischen die beiden Pole einer Gleichstromquelle.
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b) Über einen relaiseigenen Ruhekontakt und eine Relaiswicklung
verlaufender Entladestromkreis des Kondensators.
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c) Die Relaiswicklungen ganz oder teilweise überbrückender Widerstandszweig,
bestehend aus einem regelbaren ohmschen Widerstand in Reihe mit einem Schaltelement,
das den Widerstandszweig nur bei Ladung des Kondensators wirksam werden läßt.
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Durch die feste Reihenschaltung der beiden Relaiswicklungen und des
Kondensators ist in an sich bekannter Weise bei Anzug des Relais die im Entladestromkreis
des Kondensators liegende Wicklung als Gegenwicklung wirksam, um dann, nach Anzug
des Relais, im Ladestromkreis des Kondensators als Arbeitswicklung den Abfall des
Relais gleichfalls zu verzögern, so daß beim Übergang vom Entlade- in den Ladezustand
das Relais sicher durchziehen kann. Des weiteren ermöglicht der bei Ladung des Kondensators
beide oder eine der Relaiswicklungen überbrückende Widerstandszweig, den Ladestromkreis
und damit die Impulsgabe des Relais unabhängig vom Entladestromkreis zu beeinflussen.
Gleichzeitig ist der nur bei Ladung des Kondensators wirksame Widerstandszweig nahezu
ohne Einfluß auf den Entladestrom des Kondensators, so daß eine voneinander getrennte
Regelung der Impuls- und Pausenzeit im weiten Bereich möglich ist.
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In der Zeichnung sind fünf Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung
mit den dazugehörenden Regelkurven für die Impuls- und Pausenzeiten dargestellt.
Die Regelkurven sind für alle Ausführungsbeispiele in gleichem Maßstab aufgetragen,
und zwar liegt der Ordinate ein dekadischer Zeitmaßstab zugrunde, während für die
Abszisse wegen der besseren Darstellung ein logarithmischer Maßstab gewählt ist.
Alle Regelkurven beziehen sich jeweils auf gleiche Relais- und Kondensatorwerte.
Gleiches gilt für den als Parameter fungierenden Widerstand Rp, so daß sämtliche
Regelkurven unmittelbar miteinander verglichen werden können.
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Erwähnt sei weiterhin, daß die die Impulsdauer beeinflussenden oder
kennzeichnenden Größen mit dem Index i und die die Pausenlänge beeinflussenden oder
kennzeichnenden Größen mit dem Index p bezeichnet sind.
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Die Arbeitsweise des Ausführungsbeispiels nach Fig. 1 ist folgende:
Im Ruhezustand ist der Kondensator C über die in Reihe geschalteten Relaiswicklungen
I und II geladen: 1. Erde, C, J(II), J(I), -
Sobald
der Anlaßkontakt an geschlossen wird, entlädt sich der Kondensator über den Widerstand
Rp und die Wicklung 11 des Relais J. Gleichzeitig wird die Wicklung
I ebenfalls vom Strom durchflossen.
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2. C, Erde, an, i 1, Rp, J (11), C.
3.
Erde, an, il, Rp, f(I), -.
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Da beide Relaiswicklungen mit gleichem Wicklungssinn in Reihe geschaltet
sind, bewirkt der Entladestrom
des Kondensators in der Wicklung
11 zunächst eine solche Gegenerregung, daß das Relais J
nicht anziehen
kann. Erst wenn die Gegenerregung so weit abgeklungen ist, daß die Summe aus Erregung
und Gegenerregung gleich der Ansprecherregung ist, zieht das Relais an und unterbricht
mit Kontakt i 1
den Entladestromkreis 2 des Kondensators
C, so daß wie im Stromkreis 1 beide Relaiswicklungen in Reihe wirksam
sind und das Relais J, infolge der schlagartigen Umkehr der Gegenerregung
in der Wicklung II in eine das Ansprechen unterstützende Erregung, kräftig durchziehen
kann.
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Mit Schließen des Kontaktes i2 besteht folgender Ladestromkreis für
den Kondensator:
In diesem Ladestromkreis hält sich das Relais so lange, bis der durch die Relaiswicklungen
fließende Strom den für das Halten des Relais erforderlichen Stromwert unterschreitet.
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Fig. 1 a zeigt die zugehörigen Regelkurven für die Impulszeit
ti (ausgezogene Kurve) und die Pausenzeit tp (gestrichelte Kurve) in Abhängigkeit
vom Impulsregelwiderstand Ri bei konstanten Werten des Pausenregelwiderstandes Rp
unter Berücksichtigung der jeweils am Ende der Kondensatorladung am Kondensator
vorliegenden Kondensatorspannung. Der strichpunktiert angedeute untere Verlauf der
Impulszeitkurve ti läßt sich allerdings mit dem Ausführungsbeispiel nach Fig.
1 nicht mehr verwirklichen, da mit niederohmig werdendem Nebenschluß, Ri--->-
0, einerseits zwar der Impuls weiterhin verkürzt wird, andererseits aber
der Nebenschluß immer stärker als Kurzschlußwicklung wirkt und damit ein Abfallen
des Relais in immer stärkerem Maße verzögert wird, so daß eine Mindestdauer des
Impulses nicht unterschritten wird.
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Eine Regelung der Impulszeit nach der strichpunktierten Kurve kann
dagegen mit dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 erreicht werden, indem man nämlich
außerhalb des Nebenschlußkreises eine weitere Relaiswicklung 111 vorsieht,
die bei hoher Windungszahl niederohrnig ist, da nämlich die zu erreichende geringste
Impulsdauer bestimmt ist durch deren zu-
sätzlichen ohmschen Widerstand.
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Für beide Ausfübrungsbeispiele ist, wie aus Fig. 1 a ersichtlich,
die Impulszeit ti unabhängig vom Pausenregelwiderstand Rp, während die Pausenzeit
tp in der unteren Hälfte der Impulszeitregelkurve ti=f (R1) mit zunehmendem Impulsregelwiderstand
etwas absinkt und dann für die obere Hälfte annähernd konstant bleibt.
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Während für den Fall, daß der durch den Widerstand Ri gebildete Widerstandszweig
nicht vorhanden ist, (RI = oo), die Impuls- bzw. Pausenzeit allein durch
die Relais- und Kondensatorwerte bestimmt ist und eine Änderung des Impuls-Pausen-Verhältnisses
nur -unter der Voraussetzung einer für alle Verhältnisse gleich großen Impuls-
bzw. Pausenzeit möglich ist, ist gemäß der Erfindung das Impuls-Pausen-Verhältnis
unabhängig von dieser einschränkenden Bedingung in weitem Bereich regelbar, so daß
ein und derselbe Relaisunterbrecher eine wesentlich größere Freizügigkeit in der
Anwendung bietet. lichBei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 ist ledigdie
im Entladestromkreis des Kondensators liegende Relaiswickluno, II durch einen Widerstandszweig
überbrückt und der Kontakt i 2 der Fig. 1 im Widerstandszweig durch einen
für den Ladestrom durchlässigen Gleichrichter ersetzt. Dadurch ist der Aufwand an
Relaiskontakten auf ein Minimum reduziert, ebenso wird die Pausenzeit von dem Impulsregelwiderstand
Ri nahezu unabhängig. Die Arbeitsweise ist die gleiche wie beim Ausführungsbeispiel
gemäß Fig. 1.
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Fig. 3 a zeigt die zugehörigen Regelkurven. Die Einschränkung
des Regelbereiches für die Impulsregelkurve ti ist bedingt durch den Wicklungswiderstand
der Wicklung 1, die nicht mehr überbrückt ist.
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Die Ausführungsbeispiele gemäß Fig. 4 und 5
unterscheiden sich
von dem gemäß Fig. 3 lediglich durch die Lage des Pausenregelwiderstandes
Rp, der hier mit der außerhalb des Kondensatorentladekreises liegenden Wicklung
1 in Reihe geschaltet ist, so daß er ähnlich wie der Wicklungswiderstand
der Wicklung 1 beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 die Impulszeit
ti zusätzlich beeinflußt.
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Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 4, bei dem der Pausenregelwiderstand
Rp nicht von dem die Impulszeit beeinflussenden Widerstandszweig überbrückt ist,
bewirkt die Änderung des Pausenregelwiderstandes Rp lediglich eine Verschiebung
des an sich konstant bleibenden Impulsregelbereiches. Ebenso wird die Pausenzeit
tp von einer Änderung des Impulsregelwiderstandes Ri stärker beeinflußt.
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Demgegenüber g bewirkt die Änderung des Pausenregelwiderstandes Rp
beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 5, bei dem dieser in Reihe mit der im
Entladestromkreis des Kondensators liegenden Relaiswicklung II von dem die Impulszeit
beeinflussenden Widerstandszweig überbrückt ist, eine Vergrößerung des Impulszeitregelbereiches
bei nur minimaler Beeinflussung der Pausenzeit durch den Impulsregelwiderstand Ri.