DE2539875B1 - Verfahren zur justierung des impulsverhaeltnisses eines nockengesteuerten impulsschalters, insbesondere eines fernsprechnummernschalters - Google Patents

Description

• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Justierung des Impulsverhältnisses eines
• nockengesteuerten Impulsschalters anzugeben, das eine Automatisierung gestattet und das zuverlässigere Ergebnisse erbringt und geringere Kosten verursacht als die manuelle Justierung. Ausgehend von einem Verfahren der oben beschriebenen Art wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die die genannte Änderung der Abwinkelung des freien Endes bewirkende Verformung der ersten Kontaktfeder aus der eine entsprechende Änderung der Relativbewegung zwischen den beiden Kontaktfedern und damit des Impulsverhältnisses resultiert, durch die Einwirkung eines an der der Nockenscheibe abgewandten Seite dieser Kontaktfeder in dem an die Abwinkelung angrenzenden Bereich einseitig angreifenden Justierstempels bewerkstelligt wird, wobei die Weglänge der Bewegung des Justierstempels aus der zu Beginn des Justiervorganges ermittelten Differenz zwischen Sollwert und Istwert des Impulsverhältnisses nach einem Programm abgeleitet wird, das den Zusammenhang zwischen dieser Bewegung und der Änderung des Impulsverhältnisses beinhaltet.
• Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich offensichtlich ausgezeichnet zur Automatisierung. Hierzu braucht lediglich der Justierstempel mit einer geeigneten Antriebsvorrichtung verbunden werden, die entsprechend der durch das genannte Programm gegebenen Information steuerbar ist. Dieses Programm, das -wie erwähnt - den Zusammenhang zwischen der Bewegung des Justierstempels und der daraus resultierenden Änderung des Impulsverhältnisses beinhaltet, kann leicht auf Grund einer entsprechenden, z. B.
• experimentell ermittelbaren, Justierkurve erstellt werden. Bei einer automatischen Justiervorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht der das Programm beinhaltende Schaltungsteil beispielsweise aus einer Diodenmatrix oder einer ähnlichen Verknüpfungsschaltung, die aus dem Ausgangssignal einer Meßvorrichtung zur Messung des Impulsverhältnisses unmittelbar eine Steuerinformation für die Verstellung des Justierstempels herleitet. Diese Steuerinformation, die beispielsweise die Impulszahl angibt, mit welcher ein Schrittmotor beaufschlagt werden muß, um den Justierstempel um einen Betrag zu verschieben, der die gewünschte Verformung der Kontaktfeder bewirkt, wird vorteilhafterweise in einem Speicher zwischengespeichert. Dieser Speicher kann beispielsweise als voreinstellbarer Zähler ausgebildet sein, der durch die Impulse eines Taktgebers zur Steuerung des Schrittmotors in Rückwärtsrichtung fortgeschaltet wird. Sobald die Nullstellung erreicht ist, die Anzahl der dem Schrittmotor zugeführten Taktimpulse also der durch das Programm eingegebenen Steuerinformation gleich wird, wird ein Stopsignal für den Schrittmotor erzeugt. Eine erneute automatische Messung des Impulsverhältnisses liefert Aufschluß, ob dieses nunmehr im zulässigen Toleranzbereich liegt.
• Falls dies noch nicht der Fall ist, muß sich ein weiterer Justierschritt anfügen. Dieser kann entweder wieder wie der erste Justierschritt durch ein entsprechendes Programm gesteuert werden, es kann jedoch auch vorgesehen sein, beim zweiten und bei gegebenenfalls weiteren erforderlichen Justierschritten den Justierstempel um jeweils feste Beträge, (die vorzugsweise von Schritt zu Schritt kleiner werden), zu verschieben.
• Im allgemeinen ist diejenige Kontaktfeder, die mit der auf der Steuerfläche des Impulsnockens gleitenden Kontaktfeder zusammenwirkt, auf der dem Impulsnokken abgewandten Seite der letzteren angeordnet. Der genannte Stützhebel befindet sich in diesem Fall während der Impulserzeugung in dem Bereich zwischen der Nockenscheibe und der zweiten Kontaktfeder.
• Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung wird der Stützhebel vor Beginn des Justiervorganges aus dem Bewegungsbereich der zweiten Kontaktfeder herausgeschwenkt und der Justierstempel wird im Bereich der zwischen den beiden Kontaktfedern gebildeten Kontaktstelle gegen die Außenseite der zweiten Kontaktfeder geführt. Die von dem Justierstempel ausgeübte Kraft wird also über die zweite Kontaktfeder und die Kontaktstelle an die erste Kontaktfeder weitergegeben, so daß diese sich bleibend verformt, während die zweite Kontaktfeder keine bleibende Verformung sondern lediglich eine im elastischen Bereich liegende Auslenkung erfährt.
• Im folgenden sei die Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert: F i g. 1 zeigt die Anordnung des Kontaktfedersatzes eines nockengesteuerten Impulsschalters, F i g. 2 zeigt schematisch das Prinzip der Justierung, Fig. 3 schließlich zeigt das Blockschaltbild einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Justierverfahrens.
• Der in F i g. 1 dargestellte Kontaktfedersatz besteht aus einer ersten Kontaktfeder 1 und einer zweiten Kontaktfeder 2. Die erste Kontaktfeder 1 ist im Bereich ihres freien Endes stumpfwinkelig abgebogen. Die Größe des Winkels ist mit oc bezeichnet.
• Die Kontaktfeder 1 liegt mit ihrem freien Ende 8 auf der Steuerfläche eines rotierbaren Impulsnockens 3 auf und erfährt deshalb bei dessen Rotation eine zeitlich sich ändernde Auslenkung. Das freie Ende der Kontaktfeder 2 wird unterdessen von einem Stützhebel 4 abgestützt, so daß sich die von den Kontaktnieten 6 und 5 der Kontaktfedern 1 und 2 gebildete Kontaktstelle entsprechend dieser zeitlich sich ändernden Auslenkung periodisch öffnet und schließt. Das Verhältnis zwischen Öffnungs- und Schließzeit, d. h. das Impulsverhältnis kann durch die Änderung des Winkels a variiert werden. Es ist offensichtlich um so größer, je größer dieser Winkel ist und umgekehrt.
• Zur Änderung des Winkels oc und damit des Impulsverhältnisses ist ein Justierstempel 7 (F i g. 2) vorgesehen, der in Richtung des Pfeiles A im Bereich der Kontaktstelle gegen die Kontaktfeder 2 geführt wird. Da der Stützhebel 4 vor Beginn des Justiervorganges aus dem Bewegungsbereich der Kontaktfeder 2 herausgeschwenkt wurde, erfährt diese durch die Bewegung des Justierstempels 7 lediglich eine elastische Auslenkung, während die Kontaktfeder 1 bleibend verformt wird, da sie mit ihrem freien Ende 8 auf der Steuerfläche der Nockenscheiben 3 aufliegt.
• Zwischen dem Betrag a der Verschiebung des Justierstempels 7, der Änderung des Winkels ou und der hieraus resultierenden Änderung des Impulsverhältnisses besteht eine Beziehung, die z. B. anhand eines Modells experimentell ermittelt werden kann. Diese Beziehung, die vorzugsweise in Form einer Justierkurve oder -tabelle ermittelt wird, bildet das Programm, nach welchem - ausgehend von der Differenz zwischen dem eingangs ermittelten Istwert und dem Sollwert des Impulsverhältnisses - der Justierstempel 7 verschoben wird.
• Es ist offensichtlich, daß bei einem Impulsschalter der dargestellten Art, bei dem die zweite Kontaktfeder auf der der Nockenscheibe abgewandten Seite der ersten Kontaktfeder angeordnet ist, das Impulsverhältnis durch den einseitig angreifenden Justierstempel 7 stets nur in Richtung größerer Werte verändert werden kann.
• Die Herstellungsvorschriften für die zu verformende Kontaktfeder 1 müssen deshalb so beschaffen sein, daß das Impulsverhältnis des lmpulsschalters vor dem Einstellvorgang kleiner oder höchstens so groß ist, wie der die obere Toleranzgrenze bestimmende Wert.
• Die in F i g. 3 als Blockschaltbild dargestellte Vorrichtung besitzt eine Einrichtung JV zur Messung des Impulsverhältnisses, deren Eingang mit dem Impulsschalter verbunden ist. Die möglichen Meßwerte werden in diskrete Bereiche unterteilt. Die dem Toleranzbereich am nächsten liegenden Bereiche überdecken vorzugsweise ein kleineres Intervall von Meßwerten als die ferner liegenden Bereiche. Die mit der Einrichtung jV verbundene Schaltungsstufe BW dient zur Zuordnung des jeweils gemessenen Impulsverhältnisses zu einem der genannten Bereiche. Die Schaltungsstufe BWsteht mit einer Programmschaltung PS in Verbindung. Das Ausgangssignal dieser Programmschaltung PS wird in einer Speichervorrichtung SP gespeichert. Es sind ferner ein Vergleicher V, ein Zähler Z, ein Taktgeber TG sowie eine Torschaltung T vorgesehen. Letztere steht unter dem Steuereinfluß des Vergleichers V und des Taktgebers TG und dient zur Ansteuerung der Motorschaltung MS für einen Schrittmotor SM zum Antrieb des Justierstempels 7.
• Eine weitere Torschaltung U ist in die Verbindung zwischen dem Zähler Z und dem Vergleicher V eingefügt. Das Bezugszeichen 9 kennzeichnet eine Schaltvorrichtung, die bei der Berührung zwischen dem Justierstempel 7 und der Kontaktfeder 2 wirksam wird und die zur Nullstellung des Zählers Zdient.
• Im folgenden sei die Wirkungsweise der Vorrichtung erläutert: Vor dem eigentlichen Justiervorgang wird der Istwert des Impulsverhältnisses mit Hilfe der Einrichtung JV gemessen. Es sei angenommen, daß dieses z. B. den außerhalb des Toleranzbereiches liegenden Wert 0,94 hat. Dieser Meßwert wird in der Schaltungsstufe BW dem Bereich zugeordnet, der die Impulsverhältnisse 0,90 bis 0,99 umfaßt. Die Programmschaltung PS, die im einfachsten Fall aus einer Diodenmatrix besteht, ordnet diesem Bereich eine Motorschrittzahl zu, die sich auf Grund des empirisch ermittelten Zusammenhanges zwischen der von dem Schrittmotor SM bewirkten Verschiebung des Justierstempels 7 und der hieraus resultierenden Änderung des Impulsverhältnisses ergibt. Für den angenommenen Bereich (0,90 bis 0,99) sei diese Schrittzahl beispielsweise 465. Dieser Wert wird in der Speichervorrichtung SP gespeichert und liegt an dem Vergleicher V an. Durch ein Startsignal wird die Torschaltung T für die Impulse des Taktgebers TG geöffnet. Damit gelangen diese Impulse zu dem Zähler Zund zu der Motorschaltung MS. In dieser werden sie in eine zum Antrieb des Schrittmotors SM geeignete Impulsfolge umgewandelt Der Schrittmotor SM läuft an und bewegt den Justierstempel 7 in Richtung auf die Kontaktfeder 2. Sobald diese von dem Justierstempel 7 berührt wird, stellt die Schaltvorrichtung 9 den Zähler Z auf den Wert Null. Gleichzeitig wird eine weitere Torschaltung U geöffnet, durch die der Zähler Z mit dem Vergleicher V verbunden wird. Die folgenden Impulse des Taktgebers TG, die über den Schrittmotor SM eine Verformung der Kontaktfeder 1 bewirken, werden in dem Zähler Zgezählt. Sobald der Zählstand Z die in der Speichervorrichtung SP gespeicherte Zahl (465) erreicht, gibt der Vergleicher V ein Signal an die Torschaltung Tab. Durch dieses Signal wird der Vorlauf des Schrittmotors SM gestoppt. Die weiteren Impulse des Taktgebers TG steuern den Schrittmotor SM in Rückwärtsrichtung. Der Motor dreht in dieser Richtung so lange, bis der Justierstempel 7 sich wieder in seiner Ausgangslage befindet. Damit ist der Justiervorgang beendet.
• Eine erneute Messung des Impulsverhältnisses gibt Aufschluß darüber, ob das Impulsverhältnis innerhalb des Toleranzbereiches liegt. Falls dieses Ziel noch nicht erreicht ist, folgt ein weiterer Justierschritt. Hierzu wird die in der Speichervorrichtung SP gespeicherte Information (mittels eines nicht dargestellten Addierers) um einen definierten Wert (z.B. um den Wert 20) erhöht. Anschließend beginnen die beschriebenen Vorgänge erneut, wobei der Justierstempel 7 bis in die dem neuen Speicherwert entsprechende Stellung vorbewegt wird.
• An den zweiten Justierschritt können sich gegebenenfalls weitere Justierschritte anschließen, bis das Impulsverhältnis innerhalb des vorgegebenen Toleranzbereiches liegt.

Claims (9)

1. Patentansprüche: 1. Verfahren zur Justierung des durch das Verhältnis zwischen Öffnungs- und Schließzeit definierten Impulsverhältnisses eines nockengesteuerten Impulsschalters mit einem aus wenigstens zwei Kontaktfedern bestehenden Kontaktfedersatz, insbesondere eines Fernsprechnummernschalters, durch Änderung der Abwinkelung des freien Endes der ersten Kontaktfeder, die mit diesem abgewinkelten freien Ende bei der Impulserzeugung auf der Steuerfläche einer rotierenden Nockenscheibe gleitet und damit eine sich zeitlich ändernde Auslenkung erfährt, während die zweite Kontaktfeder des genannten Kontaktfedersatzes sich auf einem schwenkbaren Stützhebel abstützt, d a d u r c h g e -kennzeichnet, daß die die genannte Änderung der Abwinkelung des freien Endes bewirkende Verformung der ersten Kontaktfeder (1), aus der eine entsprechende Änderung der Relativbewegung zwischen den beiden Kontaktfedern (1, 2) und damit des Impulsverhältnisses resultiert, durch die Einwirkung eines an der der Nockenscheibe (3) abgewandten Seite dieser Kontaktfeder (1) in dem an die Abwinkelung angrenzenden Bereich einseitig angreifenden Justierstempels bewerkstelligt wird, wobei die Weglänge (a) der Bewegung des Justierstempels (7) aus der zu Beginn des Justiervorganges ermittelten Differenz zwischen Sollwert und Istwert des Impulsverhältnisses nach einem Programm abgeleitet wird, das den Zusammenhang zwischen dieser Bewegung und der Änderung des Impulsverhältnisses beinhaltet.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1 für einen Impulsschalter, bei dem die zweite sich auf dem Stützhebel abstützende Kontaktfeder auf der der Nockenscheibe abgewandten Seite der ersten Kontaktfeder angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Stützhebel (4) vor Beginn des Justiervorganges aus dem Bewegungsbereich der zweiten Kontaktfeder (2) herausgeschwenkt wird und daß der Justierstempel (7) im Bereich der zwischen den beiden Kontaktfedern (1, 2) gebildeten Kontaktstelle (5, 6) gegen die zweite Kontaktfeder (2) geführt wird.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Nockenscheibe (3) vor Beginn des Justiervorganges in ihre die kleinste Auslenkung der ersten Kontaktfeder (1) bewirkende Winkelstellung gedreht wird.
4. 4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Justierstempel (7) von einer durch das genannte Programm selbsttätig gesteuerten Antriebsvorrichtung (SM)angetrieben wird.
5. 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Justiervorgang eine erneute Messung des Istwertes des Impulsverhältnisses stattfindet und daß wenigstens ein weiterer selbsttätig gesteuerter Justierschritt vorgenommen wird, falls der Istwert außerhalb des zulässigen Toleranzbereiches liegt.
6. 6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der bzw. die weiteren Justierschritte durch dasselbe oder ein gleichartiges Programm gesteuert werden wie der erste Justiervorgang.
7. 7. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der bzw. die weiteren Justierschritte durch zusätzliche Bewegung des Justierstempels um jeweils feste Beträge bewerkstelligt werden.
8. 8. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der zu justierende Impulsschalter mit einer Meßvorrichtung (JV) zur Prüfung des Impulsverhältnisses verbunden ist, dessen Ausgang mit einer Programmwahlstufe (PS) in Verbindung steht und daß eine Speichervorrichtung (SP) zur Speicherung des die erforderliche Bewegung des Justierstempels darstellenden Ausgangssignals der Programmwahlstufe (PS)vorgesehen ist.
9. 9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsvorrichtung (SM) als impulsgesteuerter Antriebsmotor (z. B. als Schrittmotor) ausgebildet ist, daß ein Taktgeber (TG) zur schrittweisen Fortschaltung dieses Antriebsmotors sowie ein Vergleicher (V)vorgesehen sind, der die in der genannten Speichervorrichtung (SP)gespeicherte Information und die vom Zeitpunkt der Berührung zwischen dem Justierstempel (7) und der betreffenden Kontaktfeder (2) an erzeugten Impulse des Taktgebers (TG) miteinander vergleicht und bei Koinzidenz beider Informationen ein Stopsignal für den Antriebsmotor (SM) liefert.

   Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Justierung des durch das Verhältnis zwischen Öffnungs- und Schließzeit definierten Impulsverhältnisses eines nokkengesteuerten Impulsschalters, insbesondere eines Fernsprechnummernschalters durch Änderung der Abwinkelung des freien Endes der ersten Kontaktfeder, die mit diesem abgewinkelten freien Ende bei der Impulserzeugung auf der Steuerfläche einer rotierenden Nockenscheibe gleitet und damit eine sich zeitlich ändernde Auslenkung erfährt, während die zweite Kontaktfeder des genannten Kontaktfedersatzes sich auf einem schwenkbaren Stützhebel abstützt. Derartige Impulsschalter sind so aufgebaut, daß eine erste Kontaktfeder eines aus wenigstens zwei Kontaktfedern bestehenden Kontaktfedersatzes während der Impulserzeugung mit ihrem abgewinkelten freien Ende auf der Steuerfläche einer rotierenden Nockenscheibe entlanggleitet, während eine zweite Kontaktfeder sich auf einem schwenkbaren Stützhebel abstützt. Dieser schwenkbare Stützhebel wird bei Fernsprechnummernschaltern auch als Spatiumnocken bezeichnet. Da die erstgenannte Kontaktfeder entsprechend der Steuerkurve der Nockenscheibe eine sich zeitlich ändernde Auslenkung erfährt, wird der elektrische Kontakt zwischen den beiden Kontaktfedern entsprechend periodisch geöffnet und geschlossen. Da die Relativbewegung zwischen den beiden Kontaktfedern für die Größe des Impulsverhältnisses maßgebend ist, kann letzteres dadurch justiert werden, daß die Größe der Abwinkelung des freien Endes der auf der Steuerfläche der Nockenscheibe gleitenden Kontaktfeder verändert wird.

   Diese Justierung erfolgt manuell mittels eines gabelförmigen Werkzeuges, mit dem das abgewinkelte Federende ergriffen und verbogen wird. Es ist offensichtlich, daß eine solche manuelle Justierung sehr schwierig und zeitraubend und dementsprechend mit hohen Kosten verbunden ist.