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Fremdimpulssteuerbare linear vorwärts-und rückwärtszählende Zähl-
und/oder Wählrelaiskette Die Erfindung betrifft eine fremdimpulssteuerbare linear
vorwärts und rückwärts zählende Zähl- und oder Wählrelaiskette für Fernmeldeanlagen
mit je einem jedem Zählschritt zugeordneten Relais mit mehreren Wicklungen und einem
zur Steuerung von Ausgängen dienenden Schalter, bei der jeder Impuls über einem
zur Fortschaltung dienenden Kontakt des jeweils zuletzt beim vorhergehenden Impuls
umgesteuerten und noch betätigt gehaltenen Relais das diesem in der jeweiligen Zählrichtung-
unmittelbar nachgeordnete Relais in seine den neuen Zählstand anzeigende Lage bringt,
dessen dadurch umgesteuerter oder betätigter Kontakt einen Stromkreis für das in
der jeweiligen Zählrichtung nachgeordnete nächste Relais vorbereitet, dessen vorzeitige
Betätigung oder Umsteuerung jedoch dadurch verhindert wird, daß die Relais in zwei
Gruppen unterteilt an Impulsleitungen angeschlossen sind, die bei jedem Impuls abwechselnd
eingeschaltet werden.
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Bekannte Zähleinrichtungen dieser Art zeigen den Nachteil, daß schon
bei kurzzeitigem Ausfall der Speisespannung die Selbsthaltung des den augenblicklichen
Zählstand angebenden Relais aufgehoben und eine Weiterzählung unterbrochen wird.
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Ferner sind Zählschaltungen mit Relais bekannt, deren Kontakte durch
den arbeitenden Anker in eine bestimmte Lage gebracht und dort so lange mechanisch
gehalten oder verklinkt werden, bis derselbe oder ein zweiter Anker des betreffenden
Relais erneut anzieht und die mechanische Haltung aufhebt. Der Nachteil dieser bekannten
Schaltungen besteht darin, daß sie nur in eine Richtung zählen. Dazu kommt noch,
daß eine mechanische Verklinkung nur niedrige Zählgeschwindigkeiten erlaubt und
die Lebensdauer eines Relais stark herabsetzt.
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Es ist bereits eine binäre Zählschaltung bekannt, bei der jede Zählstufe
ein Zählrelais und ein Hilfsrelais aufweist. Die Schaltung erfordert außer dem Arbeitsschalter
des Zählrelais jeweils drei Umschalter des zugehörigen Hilfsrelais. Abgesehen davon,
daß bei der bekannten Schaltung eine große Anzahl von Umschaltern nötig ist, eignet
sich diese nicht zum Aufbau einer zyklischen bzw. dekadischen Zählkette.
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Die Erfindung knüpft an eine andere bekannte linear vor- und rückwärtszählende
Relaiskette an, die ebenfalls fremdimpulsgesteuert ist. Dabei ist jedem Zählschritt
ein Relais mit mehreren Wicklungen und wenigstens einem zur Steuerung von Ausgängen
dienenden Schalter zugeordnet. Die Schaltung ist so ausgelegt, daß jeder Impuls
über einen zur Fortschaltung dienenden Kontakt des jeweils zuletzt beim vorhergehenden
Impuls umgesteuerten und noch betätigt gehaltenen Relais das diesem in der jeweiligen
Zählrichtung unmittelbar nachgeordnete Relais in seine den neuen Zählstand anzeigende
Lage bringt. Dadurch wird mittels des umgesteuerten oder betätigten Kontaktes ein
Stromkreis für das in der jeweiligen Zählrichtung nachgeordnete nächste Relais vorbereitet,
dessen vorzeitige Betätigung oder Umsteuerung jedoch dadurch verhindert wird, daß
die Relais in zwei -Gruppen unterteilt an Impulsleitungen angeschlossen sind, die
bei jedem Impuls abwechselnd eingeschaltet werden.
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Bei dieser Schaltung wird die Aufgabe gelöst, die Schaltglieder einer
Relaiskettenschaltung bis zu einem der Anzahl der Impulse entsprechenden Kettenrelais
zu betätigen. Dabei soll die Möglichkeit bestehen, die Schaltglieder durch eine
zweite Impulsreihe in beliebig vorschreibbarer, von der Einschaltreihenfolge abweichender
Reihenfolge in die Ruhelage zurückzuführen.
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Abweichend hiervon soll die Relaiskette nach der Erfindung in der
gleichen Reihenfolge wie beim Vorwärtszählen, jedoch umgekehrter Richtung, zurückzählen.
Ferner soll im Gegensatz zu der bekannten Zählkette die Anordnung so ausgelegt sein,
daß der Aufbau einer zyklisch, z. B. dekadisch, arbeitenden Zählkette ermöglicht
wird.
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Bei der bekannten Zählkette bleiben dem jeweiligen Zählstand entsprechend
sämtliche vorangehenden Kettenrelais angezogen, so daß also von Null bis zum jeweiligen
Zählwert alle vorhandenen Relais in Arbeitsstellung sind. Auf Grund dieser Besonderheit
eignet sich diese Zählkette nicht zur Lösung der erfindungsgemäßen Aufgabe, da eine
zyklische Arbeitsweise
nicht möglich ist. Diese würde beispielsweise
bei einem dekadischen Aufbau erfordern, daß beim Überschreiten des Zählwertes 9
sämtliche angezogenen Relais wieder abgeworfen werden. Eine solche Schaltungsweise
würde jedoch ein Rückwärtszählen unmöglich machen.
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Ferner wird für die bekannte Zählkette zumindest ein anzugs- und abfallverzögertes
Hilfsrelais benötigt, dessen Verzögerungszeit so bemessen ist, daß sie größer als
die Zeitdauer des längsten in Betracht kommenden Impulses ist. Dadurch wird die
Zählgeschwindigkeit der Kette herabgesetzt. Außerdem besteht die Gefahr, daß bei
einem Impuls längerer Dauer die Kette irregulär selbsttätig weiterläuft.
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Zur Behebung dieser Nachteile und zur Schaffung einer für den Aufbau
eines zyklischen Systems geeigneten Zählkette wird daher nach der Erfindung die
Verwendung gepolter Relais mit nur je einer Anzugs-und Rückstellwicklung und mit
nur je einem einzigen Fortschalte-Arbeitskontakt vorgeschlagen, dessen eine Seite
zur Fortschaltung in wahlweise einer der beiden Zählrichtungen mit der Anzugswicklung
des in der jeweiligen Zählrichtung nachgeordneten Relais und mit der Rückstellwicklung
des in der jeweiligen Zählrichtung vorgeordneten Relais über je eine Diode zweier
jedem Arbeitskontakt individuell zugeordneter Brückengleichrichter verbunden sind,
die alle derart mit an den Impulsleitungen liegenden Dioden ergänzt sind, daß bei
der Umsteuerung jedes Relais in seine den neuen Zählstand anzeigende Lage, dessen
schließender Fortschalte-Arbeitskontakt das ihm in der jeweiligen Zählrichtung vorgeordnete,
noch umgesteuert gehaltene Relais in seine Ruhelage zurückstellt.
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Die beiden voneinander unabhängigen und elektrisch gleichwertigen
Wicklungen dieser Relais werden demnach von den Erregerströmen in umgekehrter Richtung
durchflossen, so daß bei Erregung der einen Wicklung der Schalter in seine den Zählstand
anzeigende Arbeitslage gebracht und bei Erregung der anderen Wicklung der Schalter
in die Ruhelage zurückgestellt wird.
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Die neue Relaiskette zeigt eine ganze Anzahl von erheblichen Vorteilen
gegenüber dem Stand der Technik. Einer der wesentlichen Vorteile besteht darin,
daß die Anzahl der erforderlichen Umschalter ganz bedeutend herabgesetzt und auf
ein absolutes Minimum beschränkt ist. Somit ergeben sich große Einsparungen an technischem
Aufwand, so daß die ganze Anlage wirtschaftlicher ist. Die Arbeitsschalter der Relais
bewirken über die zu Brückengleichrichtern zusammengefaßten Dioden eine Weiterschaltung,
wobei der große Vorteil der Erfindung darin liegt, daß ein ruhendes Durchschalten
stattfindet und daß somit die verschleiß- und störanfälligen, mit Kontakten arbeitenden
Schaltverrichtungen entfallen.
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Ferner ist ein großer Vorteil der Schaltung nach der Erfindung noch
darin zu sehen, daß bei Netzausfall' oder Netzabschaltung der augenblickliche Stand
der Zählung beliebig lange gespeichert wird.
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Bei einer Anordnung gemäß der Erfindung sind in bekannter Weise die
die ZähIkette bildenden Relais in zwei anzahlmäßig gleiche Gruppen aufgeteilt, wodurch
in einer Gruppe alle geraden und in der anderen alle ungeraden Ziffern dargestellt
werden. Die Wickangen der Relais sind in jeder Gruppe durch jeder Wicklung, vor-
und nachgeschaltete Gleichrichterventile, die zu Brückengleichrichtern zusammengefaßt
sind, mit wenigstens einer ihrer Gruppe zugeordneten Impulsleitung verbunden. Auf
diese Weise ist es möglich, in bekannter Weise durch einfaches Umpolen der Speisespannung
die Zählrichtung zu ändern.
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Bei der Erfindung ist die eine Seite des Arbeitskontaktes eines jeden
Zählrelais zur Fortschaltung in wahlweise einer der beiden Zählrichtungen mit den
Anzugs- (a) und Rückstellwicklungen (b) sowohl des in der jeweiligen
Zählrichtung vorgeordneten als auch des jeweils nachgeordneten Relais über die Ventilzweige
zweier Brückengleichrichter verbunden; dadurch ist in Abhängigkeit von der Zählrichtung
und damit von der Polung der Speisespannung über die leitenden Gleichrichterventile
bei seiner Betätigung oder Umsteuerung in die Arbeitslage zunächst der Stromkreis
für die Rückstellwicklung des in Zählrichtung vorgeordneten Relais schließbar und
dieses in die Ruhelage schaltbar, und erst durch den folgenden Impuls wird über
den noch betätigten Arbeitskontakt des noch umgesteuert gehaltenen Relais das in
Zählrichtung diesem nachgeordnete Relais eingeschaltet und umgesteuert, und durch
dessen Arbeitskontakt der bis dahin in der Arbeitslage verbliebene Arbeitskontakt
des vorgeordneten Relais in die Ruhelage zurückgestellt, wodurch sich eine kurze
zeitliche Überschneidung der Arbeitsbereiche zweier nacheinander betätigter Zählrelais
ergibt.
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Mit der Erfindung wird eine Relaiskette geschaffen, mit der es bei
geringem technischem Aufwand möglich ist, einmal auf einfache Weise die Zählrichtung
umzukehren und zum anderen über einen einzigen Arbeitskontakt je Relais sowohl bei
Vorwärts- als auch bei Rückwärtszählung das in der Ziffernfolge nächste Relais,
also das in der jeweiligen Zählrichtung nachgeordnete Relais, einzuschalten und
das den letzten Zählstand angebende Relais zurückzustellen.
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Selbstverständlich ermöglicht es die Erfindung ohne weiteres, mehrere
dekadisch oder nach einem anderen 1-aus-n-Code numerisch aufeinander abgestimmte
Relaisketten zu Zählgruppen in der Weise zu verbinden, daß der zur Steuerung von
Ausgängen dienende Schalter des jeweils letzten Relais einer Relaiskette den Impulskontakt
einer in Kaskade nachgeschalteten weiteren Zählkette steuert.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel dargestellt, das nur
die zum Verständnis wesentlichen Einzelheiten zeigt. So wurde z. B. auf die Darstellung
des die Impulse an die Zählrichtung abgebenden Impulsrelais verzichtet. Vom letzteren
ist nur der Impulskontakt i gezeigt. An Hand des Ausführungsbeispiels werden Aufbau
und Wirkung der Erfindung im einzelnen erläutert.
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Durch Betätigen einer Rückstelltaste T gelangt über zwei Rückstelleitungen
L4 und L5 und Dioden D11, D12, D21, D22, ... Speisespannung an die
Rückstellwicklung b aller Relais mit Ausnahme vom Relais R 0. Da dieses Relais
die Nullstellung der Relaiskette markiert, wird hier über die Dioden D 01,D 02
die Anzugswicklung a erregt. Der Arbeitskontakt ro wird geschlossen, während
sich alle übrigen Arbeitskontakte r 1 bis rn in der geöffneten Ruhelege befinden,
die der gezeichneten Lage entspricht. Die zu zählenden Impulse werden dem bereits
erwähnten, nicht dargestellten Impulsrelais in bekannter Weise derart zugeführt,
daß der dargestellte Impulskontakt i abwechselnd in seine Schaltstellung I oder
11 gebracht wird. Beim ersten Impuls springt der
Impulskontakt
i in die Stellung II. Dabei wird in Zählrichtung, z. B. »vorwärts«, folgender Stromkreis
geschlossen: 1. -, US, iII, Lia, G2aI, R1a, G0aIV, ro, L l, US, -i-.
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Das Relais R 1 wird über seine Anzugswicklung a erregt und schließt
seinen zwischen G 1 a und G 1 b
liegenden Arbeitskontakt r1. Dadurch
wird die Rückstellwicklung R 0 b erregt über: 2. -, US, i Il, L 3 b,
Ghb I, R 0 b, G 1 b IV, r l,
L 1, US, -I-.
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Der Kontakt ro öffnet und unterbricht den Anzugsstromkreis 1 für das
Relais Rla, das aber noch in seiner Arbeitslage verbleibt und einen Stromkreis für
die Anzugswicklungen des nächsten Relais R 2 vorbereitet. Ein zweiter Impuls bringt
den Impulskontakt in die Schaltstellung I und schließt den vorbereiteten Stromkreis
für die Anzugswicklung des Relais R 2 a über: 3. -, US, !I, L2a, G3aI, R2a,
G1aIV, r1, L 1, US, -h .
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Der Arbeitskontakt r2 wird geschlossen und der Stromkreis
4. -, US, iII, L2b, GObI, Rlb, G2bIV, r2,
L 1, US, -I-für die
Rückstellwicklung R 1 b geschlossen. Der Arbeitskontakt r1 öffnet und unterbricht
den Anzugsstromkreis 3 für das Relais R2a, das zunächst noch in seiner Arbeitslage
verbleibt.
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Bei Rückwärtszählung wird durch den Umschalter US die Speisespannung
umgepolt. Als Beispiel befindet sich das zuletzt erwähnte Relais R 2 in der Arbeitslage
und der Impulskontakt i in der Schaltstellung I. Der folgende Impuls bringt den
Impulskontakt i in die Schaltstellung II und schließt den Stromkreis für die Anzugswicklung
a des Relais R 1 über: 5. -f-, US, iII, Lia, G0aII, R1a, G2aIII,
r2,
L 1, US, -.
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Der Kontakt r1 wird geschlossen und erregt die Rückstellwicklung b
des Relais R 2 über: 6. -f-, US, i II, L 3 b, G3 b 1I, R 2 b, G
1 b, r l,
L 1, US, -.
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Das Relais R 2 öffnet seinen Arbeitskontakt r 2 und unterbricht den
Stromkreis 5 derAnzugswicklung R 1 a. Der weitere Arbeitsablauf der Zähleinrichtung
oder Relaiskette entspricht in beiden Zählrichtungen dem beschriebenen. Bei jedem
Impuls wird durch das Wechseln der Schaltstellungen I und II des Impulskontaktes
i das in Zählrichtung nächstliegende Relais eingeschaltet und über dessen Arbeitskontakt
das bisher eingeschaltete wieder zurückgestellt. Auf diese Weise wird erreicht,
daß sich die Arbeitsbereiche zweier benachbarter Relais kurzzeitig überschneiden.