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Abzähl- und Markiereinrichtung füi Fernmelde-, insbesondere Fernsprechvermittlungsanlagen
Die Erfindung betrifft eine Abzähl- und Markiereinrichtung für Fernmelde-, insbesondere
Fernsprechanlagen, bei der beim Eintreffen jedes zu zählenden Impulses ein Schaltmittel
einer Kette von Schaltmitteln eingeschaltet wird, das bei seinem Ansprechen einen
Stromkreis für das in der Kette nachgeordnete Schaltmittel schließt, unter Verwendung
von elektromagnetischen Relais mit mehreren unabhängig voneinander steuerbaren Ankern,
die durch einen Dauermagneten in .der Ruhelage festgehalten werden, die individuell
durch dem Fluß des Dauermagneten entgegengerichtete Steuerflüsse aus ihrer Ruhelage
in die Arbeitslage überführbar sind und die durch eine elektromagnetisch steuerbare
Rückstellvorrichtung wieder gemeinsam in die Ruhelage zurückgeführt werden können.
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Es sind verschiedene Arten von Relaiszählketten bekannt. Bei einer
Art sind die Zählrelais in zwei Gruppen angeordnet, die abwechselnd durch einen
als Wechselkontakt ausgebildeten Steuerkontakt eingeschaltet werden, der mit jedem
Umlegen den jeweils durch einen Kontakt des vorhergehend betätigten Zählrelais vorbereiteten
Ansprechstromkreis des in der Zählreihenfolge nachgeordneten Zählrelais der jeweils
eingeschalteten anderen Relaisgruppe schließt, so daß die einzelnen Zählrelais gruppenweise
abwechselnd nacheinander ansprechen und dabei mit einem eigenen Arbeitskontakt einen
eigenen Haltestromkreis schließen.
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Eine andere Art von bekannten Zählketten ist zum Zählen von Impulsen
mit in ihrer Aufeinanderfolge abwechselnder Stromrichtung vorgesehen. Es wird dabei
durch jeden zugeführten Impuls ein Schaltmittel der Zählkette eingeschaltet und
das diesem nachgeordnete Schaltmittel vorbereitet, während die zuvor eingeschalteten
Schaltmittel durch eine zu ihrer Einschaltung nicht ausreichende Vorerregung gehalten
werden.
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Dabei sind die Schaltmittel an die Steuerleitung parallel bzw. vorbereitend
anschaltbar angeschlossen. Ferner ist die Vorerregung in der Aufeinanderfolge der
Schaltmittel abwechselnd gerichtet und so bemessen, daß die Gesamterregung, die
sich mit den Doppelstromimpulsen ergibt, einerseits das jeweils vorbereitete Schaltmittel
einschaltet, wenn beide Erregungen gleichsinnig sind, aber andererseits alle bereits
eingeschalteten Schaltmittel eingeschaltet hält.
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Es sind auch Zählketten bekannt, bei denen bei jedem Impuls ein Schaltmittel
eingeschaltet und das in der Kette vorgeordnete Schaltmittel durch Gegenerregung
ausgeschaltet wird. Für die Impulse ist dabei ein Transformator vorgesehen, dessen
Sekundärwicklung einerseits an die Parallelschaltung von je einem Kontakt jedes
Schaltmittels der Kette und andererseits an je eine durch Gleichrichter unterschiedlicher
Polung abgeriegelte Parallelschaltung von allen Erreger- bzw. Gegenerregerwicklungen
angeschaltet ist. Beim Betätigen eines Kontaktes eines Schaltmittels wird die Gegenerregerwicklung
des vorgeordneten Schaltmittels und die Erregerwicklung des nachgeordneten Schaltmittels
eingeschaltet.
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Es ist außerdem bekanntgeworden, in die Stromkreise der Erregerwicklungen
der Schaltmittel einen gemeinsamen Kondensator zu legen, dessen Kapazität derart
bemessen ist, daß das in der Kette nachgeordnete Schaltmittel während der Dauer
eines Impulses in dem Stromkreis nicht erregt werden kann, der in Auswirkung dieses
Impulses über den Kontakt eines Kettenschaltmittels geschlossen wird, das sich durch
eine allen Schaltmitteln gemeinsam zugeordnete Haltewicklung hält.
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Es ist weiterhin unter dem Namen Zählmagnet ein elektromagnetisches
Relais mit zehn Ankern bekannt, bei dem Kontakte in der gleichen Reihenfolge betätigt
werden, in der Gleichstromimpulse in seiner Anzugswicklung eintreffen. Der Zählmagnet
kann zum Durchführen von Wähl-, Zähl- oder Steuervorgängen verwendet werden. Die
aufeinanderfolgenden Eingangsimpulse legen nacheinander die Anker an, wobei jeder
angezogene Anker durch Remanenz des Spulenkernes in seiner Arbeitslage verbleibt,
bis durch Erregung einer gegensinnigen Abwurfwicklung alle angezogenen Anker ausgelöst
werden.
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Bei der Abzähl- und Markiereinrichtung gemäß der Erfindung werden
Mehrfachrelais mit inverser
Kontaktbetätigung verwendet. Derartige
Mehrfachrelais wurden beispielsweise durch die deutsche Patentschrift 1109 217 bekannt.
Diese enthalten eine Anzahl unabhängig voneinander steuerbarer Anker, die durch
einen Dauermagnet in ihrer Ruhelage gehalten werden. Für jeden Anker ist eine Steuerspule
vorgesehen, durch die mittels eines dem Fluß des Dauermagneten entgegenwirkenden
Steuerflusses die Anker individuell aus ihrer Ruhelage in die Arbeitslage übergeführt
werden können, in der eine Anzahl Arbeitskontakte betätigt werden. Alle in der Arbeitslage
befindlichen Anker können dann gemeinsam durch eine elektromagnetisch steuerbare
Rückstellvorrichtung in die Ruhelage zurückgebracht werden.
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Die Verwendung dieser Mehrfachrelais erweist sich als besonders vorteilhaft,
weil, abgesehen von der sich ergebenden schaltungstechnisch sehr einfachen Anordnung,
die Steuerspulen der sehr flink ansprechenden kleinen Anker nur sehr kleine Abwurfleistung
für die tlberführung in die Arbeitslage benötigen. Es werden dadurch hohe Zählgeschwindigkeiten
erreicht.
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Gegenüber den bekannten, mit Relais oder relaisähnlichen Bauteilen
aufgebauten Zählketten ergibt sich die Aufgabe der Schaffung von Zählketten, die
in sich abgeschlossene, unter geringem Materialaufwand leicht herstellbare Baueinheiten
bilden.
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Die Erfindung löst diese Aufgabenstellung in vorteilhafter Weise durch
Anwendung einer besonderen Betriebsweise der genannten Mehrankerhaftrelais. Für
den Aufbau einer Zählkette gemäß der Erfindung sind außer einem Mehrankerhaftrelais
nur wenige Bauelemente erforderlich.
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Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß beim Beginn jedes Zählimpulses
die Erregung der jeweiligen Steuerspule in der dem Fluß des Dauermagneten entgegengesetzten
Richtung so hoch gewählt wird, daß der Anker in seiner Ruhelage durch diese Gegenerregung
haftenbleibt und erst beim Ende des Zählimpulses infolge Flußumkehr abfällt.
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In Weiterbildung der Erfindung wird die Anschaltung jeweils nur einer
Steuerspule in den Zählimpulsstromkreis dadurch erreicht, daß die erste Kontaktfeder
jedes Kontaktes vom zugehörigen Schaltsteg und die zweite Kontaktfeder vom nachfolgenden
Schaltsteg betätigt wird, so daß jeder zuletzt ausgelöste Anker die Kontaktgabe
seines eigenen und die Öffnung seines vorhergehenden Kontaktes bewirkt.
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Die Erfindung wird an Hand von F i g. 1 und 2 erklärt.
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F i g. 1 zeigt .eine Schaltung, bei welcher die Funktion der Zähl-
und Markiereinrichtung weitgehend von der Impulsform unabhängig ist; F i g. 2 zeigt
den mechanischen Teil der verbesserten Zähl- und Markiereinrichtung.
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Um in dem verwendeten Mehrfachrelais nach der deutschen Patentschrift
1109 217 einen Anker gegen die an ihm angreifende Federkraft seiner zugehörigen
Kontaktfedern in seiner Ruhelage zu halten, ist ein bestimmter Mindestwert des magnetischen
Flusses durch diesen Anker erforderlich. Die Richtung des Flusses ist an sich gleichgültig.
Der Fluß des Dauermagneten wird bei dieser Erläuterung als positiv betrachtet. Bei
der bekannten Verwendung des Mehrfachrelais wird die Auslösung eines Ankers durch
Anlegen eines gleich großen, entgegengerichteten (also negativen) Flusses bewirkt.
Man kann bekanntlich durch eine starke Gegenerregung einer Auslösespule durch einen
Impulsstrom den Fluß von seinem positiven Wert sehr schnell in seinen negativen
Wert umkehren. Ist die Zeit kürzer als die Abfallzeit des Ankers, so verharrt der
Anker dabei in seiner Ruhelage. Endet jedoch der Impuls, so läuft der Wert des magnetischen
Flusses wieder von seinem negativen zu seinem positiven Wert. Dieser Rückpolvorgang
verläuft langsamer als der erste Umpolvorgang, und der Anker fällt ab. Da bei diesem
Verfahren die Anker der vorbereiteten Steuer- oder Auslösespulen erst am Ende der
Impulse abfallen, wird eine unerwünschte Fortschaltung vermieden. Es können daher
alle Anker einer Zähleinrichtung, wenn ihre Auslösespulen in der geschilderten Weise
erregt werden, an eine einzige Impulszuleitung angeschaltet werden.
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In F i g. 1 sind alle Auslösespulen I, 1I, 11I, IV ...
an eine
gemeinsame Impulszuleitung angeschlossen. Sie werden durch einen jeweiligen Kontakt
F zum Abwurf vorbereitet. In die Impulszuleitung ist ein Widerstand R und parallel
zu diesem ein Kondensator C eingeschaltet. Der Impulskontakt i ist symbolisch für
eine an die Impulsleitung angeschaltete Impulsquelle gezeichnet. Zu Beginn eines
Impulses wird mittels der Widerstands-Kondensator-Anordnung die jeweils durch einen
Kontakt F vorbereitete Spule so stark erregt, daß die oben beschriebene Wirkung
eintritt, der Anker dieser Spule also erst am Ende des betreffenden Impulses abfällt.
Der Kondensator C sorgt dafür, daß die Umpolzeit des Flusses möglichst kurz wird.
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Es ist dabei erwünscht, daß immer nur die für den Zählvorgang zuständige
Spule in den Stromkreis eingeschaltet ist, während alle anderen durch Öffnung des
Kontaktes abgeschaltet sind. Dieses wird durch Abänderung der Schaltstege des Mehrfachrelais
erreicht.
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In F i g. 2 sind in der gewünschten Weise abgeänderte Schaltstege
1 mit rasterartigen Aussparungen 2 und 3 sowie Kontaktfedern 4 und 5 je eines Kontaktes
F1, F2 ... dargestellt. In der Ruhelage aller Schaltstege 1 sind alle Kontakte
F1, F2 ... geöffnet. Fällt der Anker I ab, so verschiebt sich sein Schaltsteg
1 gegenüber dem ihm nachfolgenden Anker II nach oben. Der beiden Schaltstegen zugeordnete
Kontakt F1 wird geschlossen. Er bereitet die Abwurfspule des nächstfolgenden Ankers
1I vor. Fällt nach dem nächsten Impuls der Anker II ab, so wird der ihm und seinem
vorhergehenden Betätigungssteg zugeordnete Kontakt F 1 wieder geöffnet, der ihm
und seinem nachfolgenden Anker III zugeordnete Kontakt F2 geschlossen.
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Durch die Öffnung des vorhergehenden Kontaktes F 1 wird die zugeordnete
Markierung und Vorbereitung wieder aufgehoben. Die nach jedem Impuls geöffneten
Kontakte F1, F2 ... bleiben für die Dauer eines Zähldurchgangs bis zur Rückstellung
aller Anker geöffnet, so daß niemals mehr als eine Steuerspule an die gemeinsame
Impulszuleitung angeschaltet ist.
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Es ist naheliegend, an jedem Schaltsteg außer dem in F i g. 2 gezeichneten
Kontakt pro Schaltsteg weitere Federsätze nach der oben beschriebenen Art sowie
Arbeitskontakte der im Patent 1109 217 angegebenen Ausführung anzuordnen, die beispielsweise
für die Durchschaltung von Sprechleitungen dienen können.