DE1487874A1 - Schaltungsanordnung fuer Fernmelde-,insbesondere Fernsprechanlagen mit bistabilen Relais - Google Patents

Description

Schaltungsanordnung für Fernmelde- insbesondere Fernsprechanlagen mit bistabilen Relais

Es sind bistabile Relais bekannt geworden, die durch Steuerimpulse beeinflußt v/erden können, die kürzer sind als die für die jeweilige Kontaktbetätigung erforderliche Zeit. Derartige Relais sind zur unmittelbaren Zusammenarbeit mit elektronischen Steuereinrichtungen geeignet, da sie die von diesen ausgehenden Einstellbefehle verarbeiten können, ohne daß eine Zwischenspeicherung erforderlich wird. Nach dem Empfang eines Steuerimpulses ist die zukünftige Kontaktstellung festgelegt,

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und in der bis zur tatsächlichen Kontaktbetätigung verstreichenden Zeit steht die elektronische Steuereinrichtung schon wieder für andere Aufgaben zur Verfugung.

Bei einigen dieser bekannten bistabilen Relais wird der die Kontaktbetätigung verursachende magnetische Fluß von einem ferromagnetischcn Medium mit nahezu rechteckiger Hystereseschleife erzeugt. Da die beiden magnetischen Remanenzzustände des ferrc-™ magnetikums die beiden möglichen Kontaktstellungen kennzeichnen, können sie zur Anzeige dieser Kontaktstellungen herangezogen werden, indem dem Perromagnetikum in bekannter Weise Atfrageimpulse zugeführt werden. Es ist dabei von auaschlaggefcer.-der Bedeutung, daß die durch einen derartigen Abfrageimpuls gegebenenfalls hervorgerufene magnetische Zustandsänderung wieder rückgängig gemacht werden kann, bevor die Relaiskontakte ihre Stellung geändert haben.

) Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde» mit Hilfe von bistabilen Relais der eingangs beschriebenen Art, *%&■■ eine Schaltungsanordnung zu schaffen, die sich durch einen besonders niedrigen Steueraufwand auszeichnet. Diese Aufgabe v/ird dadurch gelöst, daß bei Stromfluß in den Anwerf- oder Abwerf- stroukreioen dieoc ausschließlich durch relaiseigene Kontakte gegeneinander entkoppelt sind. Die Erfindung ermöglicht es also, auf die üblicherweise erforderlichen Vorkehrungen zur Trennung der beiden Stromkreise, in denen bistabile Relais umgesteuert werden, zu verzichten. Denn es ist zwar bereits

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bekannt, die gebräuchlichen Haftrelais über einen eigenen Ruhekontakt anzuwerfen und in ihren AbwerfStromkreis einen eigenen Arbeitskontakt vorzusehen. Damit letzterer jedoch nicht vorzeitig, d.h. unmittelbar nach den Schließen des Arbeitskontaktes durch das Anwerfpotential wirksam wird, nuß er entweder über Kontakte von zu einem späteren Zeitpunkt einzuschaltenden Hilfsrelais geführt oder von einer entgegengesetzt gepolten Spannung gespeist werden. Aber auch das Anwerfen der gebräuchlichen Haftrelais über eigene Ruhekontakte ist mit ' Schwierigkeiten verbunden und erfordert stets den Aufwand veη Energiespeichern oder anderer Mittel, die den durch die Strcir.-kreisunterbrechung verursachten Abbau des magnetischen Feldes hinreichend verzögern.

Eine XIeiterbildung der Erfindung hat eine aus einem einzigen bistabilen Relais bestehende Taktschaltung zum Gegenstand. Derartige Taktschaltungen haben bekanntlXich die Aufgabe, die !Frequenz der von einer Impulsquelle oder einem Impulskontakt erzeugten unipolaren Impulse zu halbieren und finden vorzugcweise zur Steuerung von Relaiszählketten Verwendung. Die be kannten Taktschaltungen, die mit nur einem Relais ausgestattet sind, benötigen zusätzlich einen Energiespeicher, der in aller Regel aus einen Kondensator besteht, und werden bei deeccn Umladung erregt bzw. aberregt, wobei der jeweilige Auegangczustand des Kondensators von relaiseigenen Kontakten beeinflußt v/ird. Die Weiterbildung der Erfindung, die von bekannten Taktschaltungen ausgeht, in der die beiden Steuerwicklungen des bistabilen Relais mit je einem Wicklungsende miteinen-

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der und mit den einen Pol der Steuerimpulsquelle verbunden sind, ist dadurch gekennzeichnet, daß das andere Wicklungeende der Anwerfwicklung an die Ruheseite und das andere Wicklungsende der Abwerfwicklung an die Arbeitsseite eines relaieeigenen Umschaltekontaktes angeschlossen sind, dessen Mittelfeder mit den anderen Pol der Steuerimpulsquelle verbindbar ist. Sie gleicht damit einer bekannten, aus einem nichthafter.-den Relais aufgebauten !Taktschaltung, bei der ein in der KuLe-

P stellung des Impulskontakte3 zu entladender Kondensator in dessen Arbeitsstellung abwechselnd über eine erste und eine zweite Wicklung des Relais aufgeladen wird, vermeidet jedoch die erheblichen Nachteile, die dieser bekannten Anordnung anhaften, und die. vor allem darin bestehen, daß der genannte Kondensator überaus genau dimensioniert sein muß, weil mit seiner Hilfe die für die Zustandsänderung des Relais benötigte elektrische Energie dosiert wird und ein Überschuß an Energie z.B. ein vorzeitiges Wirksamwerden des Abschaltestromkreiees zur Folge hätte-, während eine zu geringe ladeenergie den Anzug des Relais infragestellen würde.

Die als Weiterbildung der Erfindung beschriebene laktschaltur.g kann al3 Koppelpunktschaltmittel für kreuzfeldartlg aufgebaute KoppeInetzwerke verwendet werden. Als Vorteile ergeben eich dabei eine vereinfachte Ansteuerung wegen der Verwendung veη Steuerimpulsen gleichen Vorzeichens für das Einschalten und das Ausschalten sowie ein verminderter Verdrahtungs- und Entkopplungsaufwand. Eine andere Weiterbildung der Erfindung besteht darin, daß eine Anzahl, von Taktschaltungen der oben ■

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■beschriebenen Art die einzelnen Kettenstufen einer impulsgeateuerten binärkodierten Relaiszählkette bilden, wobei die Mittelfedern der Umsehaltekontakte der einzelnen Kettenstufen über eine Kette von Arbeitskontakten der die vorgeordneten Kettenstufen bildenden bistabilen Relais mit der Steuerirapulsquelle in Verbindung stehen. Es ist dabei ohne weiteres möglich, anstelle besonderer Arbeitskontakte die Arbeitsseiten der genannten Umschaltekontakte doppelt auszunutzen, ohne daß dafür der Aufwand irgendwelcher Entkoppelungsschaltmittel er- f forderlich wird. Hierdurch erhält die Relaiszählkette einen außerordentlich einfachen Aufbau? die Mittelfeder de3 der ersten Kettenstufe angehörenden Umschaltekohtaktes ist mit der Steuerimpulsquelle verbunden, ferner sind die Arbeitsseiten aller Umschaltekontakte mit den Abwerfwicklungen der zugehörigen Relais sowie mit der Mittelfeder d.es die nächste Kettenstufe bildenden Kettenrelais verbunden, und schließlich sind die Ruheseiten aller Umschaltekontakte an die Anwerfwicklun£en der zugehörigen Kettenrelais angeschlossen. Eine derartige Re- j laiszählkette erfordert gegenüber allen bekannten Relaiszählketten mit vergleichbaren Zählvolumen - mit η Relais können insgesamt 2ⁿ Impulse gespeichert»werden - den geringsten Aufwand für die Eigensteuerung.

Eine andere zyklische jedoch nicht kodiert arbeitende Relaiczählkette ist als Weiterbildung der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß die Abwerfwicklung jedes Kettenrelais mit der Anwerfwicklung des zyklisch nachgeordneten Kettenrelais in

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Reihe geschaltet und über einen eigenen Arbeitskontakt sowie über eine Kette von Ruhekontakten aller nachgeordneten Ketter.-relais mit der Steuerimpulsquelle in Verbindung steht. Auch bei dieser Anordnung können der Arbeits- und der Ruhekontakt jedes jedes Relais zu einem Uraschaltekontakt zusammengefaßt . werden.

In der Zeichnung sind einige Ausführungsbeispiele der Erfin-

W dung dargestellt.

Fig. 1a zeigt eine aus einem einzigen bistabilen Relais der eingangs beschriebenen Art aufgebaute Taktschaltung, in Pig.1b ist das zugehörige Relaiszeitdiagramm angedeutet. Eine Anzahl derartiger Taktschaltungen bilden in der Schaltung nach Fig. die Bestandteile eines Koppelnetzwerkes. Fig. 3a zeigt die Schaltung einer impulsgesteuerten Relaiszählkette. In Fig. 3b ist der Erregungszustand der einzelnen Kettenrelais in Abhängigkeit von der Anzahl der zugeführten Steuerimpulse in Form

einer Tabelle dargestellt. Fig. 4 zeigt schließlich die Schaltung einer v/eiteren Relaiszählkette, die nicht kodiert arbeitet, sondern bei der jeder eintreffende Impuls ein Kettenrelais erregt und das vorgeordnete Relais abwirft.

Die in Fig. 1a dargestellte Taktschaltung besteht aus dem bistabilen Relais A, dessen Anwerfwicklung I über die Ruheseite und dessen Abwerfwicklung II über die Arbeitsseite eines eige nen Umschaltekontaktes a mit der Impulsquelle in Verbindung steht. Die Impulse, mit denen das Relais von seinem Ruhe- in"

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seinen Arbeitszustand und zurück in seinen Ruhezustand gesteuert wird, sind voraussetzungsgemäß kürzer als die bis zur jeweiligen Kontaktbetätigung verstreichende Zeit. Aus diesen Grunde gelangt der erste Steuerimpuls, der die Dauer t. (Fig.1b) haben möge, über die Ruheseite des Umschaltekontaktes a zur Anwerfwicklung I des Relais A. Wenn dieses nach Ablauf der Zeit t_an seinen Kontakt umlegt, ist der Steuerimpuls längst beendet und kann keinen Einfluß auf die Abwerf v/i cklung II des Relais nehmen. Nunmehr befindet sich das Relais in seiher zweiten stabilen Lage. Aus dieser kann es durch einen weiteren . Steuerimpuls in die erste.zurückgeführt werden usw.

In der Schaltung nach Fig. 2 sind eine Anzahl derartiger Taktschaltungen als Koppelpunktschaltmittel an den Kreuzungspunkten von in zwei Koordinatenrichtungen verlaufenden Stromleitern angeordnet. Durch das Anlegen je einer Zeilen- und S*paltenleitung an die beiden Pole einer Steuerimpulsquelle wird die an ihrem Kreuzungspunkt angeordnete Taktschaltung in ihren zweiten stabilen Zustand gebracht, der dem Durchschaltezustand der zugehörigen Koppelkontakte entsprechen möge. Die Auslösung des Koppelpunktes, d.h. die Rückführung der entsprechenden Taktschaltung in ihren ersten stabilen Zustand erfolgt mit einen weiteren Steuerimpuls derselben Polarität. Deshalb beschränkt sich der Entkoppelaufwand auf einen einzigen Gleichrichter je Koppelpunkt.

Pig. 3α zeigt eine impulsgesteuerte binärkodierte Relaiszähl-

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. kette. Sie besitzt vier Kettenstufen, die auo den Relai3 Λ bis D "bestehen und im einzelnen ebenso aufgebaut sind wie die in Pig. 1a dargestellte Taktschaltung. Jede dieser Kettenstufen steht unter den Einfluß aller vorgeordneten Kettenatufen. Die dargeotellte Relaiezählkette kann insgesamt 16 Impulse speichern, d.h. sie besitzt 16 3tabile Zustände, die nacheinander bei der Zuführung unipolarer Steuerimpulse angenommen v/erden. Fig. 3b zeigt diese unterschiedlichen Zustände der RelÖiszähl-

" kette in Torn einer Tabelle: Der erste Steuerimpuls wirft das Relais A über caine Wicklung I an. Dessen Kontakt a bereitet einerseits den eigenen AbwerfStromkreis und andererseits den . AnwerfStromkreis für das Relais B vor, so daß nach dem Eintreffen des zweiten Impulses das Relai3 A wieder in seinen Ruhezustand zurückkehrt, während das Relais, B in den Arbeitezustand gelangt. Dessen Kontakt b bereitet zwar ebenfallo einen eigenen AbwerfStromkreis vor, dieser kann jedoch bei dem nächsten, den dritten Impuls noch nicht wirksam werden, da sich

) der Kontakt a wieder in der Ruhelage befindet. Der dritte Ic-. puls bewirkt also lediglich das erneute Anwerfen des Relais A, während das Relais B in seinem Arbeitszustand verharrt. Der vierte Impuls gelangt auf die Abwerfwieklungen der Relais A . und B und auf die Anwerfwicklung des Relais C. Dieses bereitet mit seinem Kontakt c ebenfalls einen eigenen AbwerfStromkreis vor, der Jedoch erst nach dem achten Impuls wirksam wird. Vorher nehmen die Relais A und B wieder nacheinander dieselben Konstellationen ein wie bei den ersten drei Impulsen. Der achte Impuls wirft die Relais A,££Sund C wieder ab und bringt da- " rüberhinaus das Relais D der letzten Kettenstufe in seinen

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Arbeitszustand. Mit den folgenden 7 Impulsen durchlaufen die Relais A, B und C noch einmal dieselben Zustände wie bei den ersten sieben Impulsen. Nach dem fünfzehnten Impuls befinden sich alle Umschaltekontakte in ihrer Arbeitsstellung, so daß der sechzehnte Impuls auf die Abwerfwicklungen aller Relais einwirkt und somit den Ruhezustand der Relaiszählkette wieder herstellt.

In Pig. 4 isteine, zyklisch arbeitende.Relaiszählkette dargestellt, die aus insgesamt η Gliedern besteht und mit deren Hilfe η Impulse abgezählt werden können. Die Abwerfwicklung jedes Kettenrelais ist mit der Anwerfwicklung des zyklisch nachgeordneten Kettenrelais in Reihe geschaltet. Auch bei dieser Anordnung stellen, die einzelnen Kettenrelais Taktschaltungen von der in Pig. 1a dargestellten Art dar, da ihre Anwerfwicklungen über einen eigenen Ruhekontakt und ihre Abwerfwicklungen über einen eigenen Arbeitskontakt mit der Steuerimpulsquelle verbindbar sind. Da. sich in dieser Verbindung jedoch Ruhekontakte aller nachgeordneten Kettenrelais befinden, erhält jede dieser Taktschaltungen während eines. Durchlaufzyklus der Relaiszählkette nur zwei Steuerimpulse.,Durch ,den ersten von ihnen wird es angeworfen, durch den zweiten wieder abgeworfen. Dieser zweite Impuls.bildet gleichzeitig den Anwerfimpuls, für.das zyklisch nachgeordnete Kettenrelai?,..das seinerseits durch, den folgenden Impul.s .wieder abgeworfen, wird_; usw. ■ _{; Λ} ,.,..,,,, ...

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1.JSchaltungsanordnung für Fernmelde-, insbesondere Fernsprech-—s

anlagen, mit bistabilen Relais, die mit Hilfe von Steuer-■ impulsen, die kürzer sind als die für die ,jeweilige Kontaktbetätigung erforderliche Zeit, in Anwerf- und Abwerfstromkreisen zwischen ihren Ruhezustand und ihrem Arbeitszustand umsteuerbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß bei . Stromfluß in den Anwerf- oder AbwerfStromkreisen.diese ausschließlich durch relaiseigene Kontakte gegeneinander entkoppelt sind. :

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 für eine aus eineia einzigen bistabilen Relais bestehende mit unipolare« Steuerimpulsen steuerbare Taktschaltung, in der die beiden Steuerwicklungen des bistabilen Relais mit. je einen Wicklungsende miteinander und mit den einen Pol der Steuerimpulsquelle verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß.das andere Wicklungsende der Anwerf wicklung -an die Ruheseite und das andere Wicklungsende der Abwerfwicklung an .die Arbeitsseite eines relaiseigenen Umschaltekontakt ^angeschlossen sind, dessen Mittelfeder mit den anderen Pol .der· Steueriir.-pulsquelle verbindbar ist.

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3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet daß derartige Taktschaltungen als Koppelpunktschaltmittel zwischen die in zwei Koordinatenrichtungen verlaufenden Stromleiter eines kreuzfeldartig aufgebauten Koppelnetzwerkeo geschaltet sind.

4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, bei der eine Anzahl derartiger Taktschaltungen die einzelnen Kettenstufen einer impulsgesteuerten binärkodierten Relaiszählkette bilden, ' dadurch gekennzeichnet, daß die Mittelfedern der Umschaltekontakte der die einzelnen Kettenstufen bildenden bistabilen Relais über eine Kette von Arbeitskontakten der die vor geordneten Kettenstufen bildenden bistabilen Relais mit der Steuerimpulsquelle in Verbindung steht.

5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 für eine irapuisgesteuerte zyklisch arbeitende Relaiszählkette, dadurch gekennzeichnet, daß die Abwerfwicklung jedes Kettenrelais mit der Anwerfwicklung des zyklisch nachgeordneten Kettenrelais in Reihe geschaltet und über einen eigenen Arbeitskontakt sowie über eine Kette von Ruhekontakten aller nachgeordneten Kettenrelais mit der Steuerimpulsquelle in Verbindung steht

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