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Anordnung für eine kreuzfeldartig aufgebaute Relaissteuermatrix.
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Die Erfindung betrifft eine Anordnung für eine kreuzfeldartig aufgebaute
Relaissteuermatrix, insbesondere für ein Relaiskoppelfeld in Fernmeldevermittlungsanlagen,
mit Steuerleitungen zur koordinatenmässigen Ansteuerung der an den einzelnen Kreuzungspunkten
angeordneten Relais, wobei in dem über eine Steuerleitung verlaufenden Erregerstromkreis
jeweils gleichartige Wicklungen verschiedener Relais miteinander in Reihe geschaltet
sind, wobei ferner die Wicklungsträger (z.B. Spulenkörper) der Relais in zwei dimensional
regelmässiger Verteilung (z.B. in einem orthogonalen Raster) angeordnet sind.
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Anordnungen dieser Art zeichnen sich gegenüber den bekannten Relaissteuermatrizen,
bei denen die Erregerwicklung eines Relais über einen Entkopplungsgieichrichter
unmittelbar zwischen die beiden sich an seinem Lage ort kreuzenden Steuerleitungen
geschaltet ist durch einfachere und damit preiswertere Herstellung sowie durch schaltungstechnische
Vorteile aus. Die schaltungstechnischen Vorteile sind insbesondere bei solchen Relaissteuermatrizen
gegeben, deren Relais als Ferreed-Relais mit zwei unabhängig voneinander ummagnetisierbaren
Magnetkreisteilen aus halbhartem Magnetwerkstoff ausgebildet und nach dem Differentialprinzip
erregt werden. Solche Relais betätigen ihre Kontakte, wenn die Magnetisierungsrichtungen
der beiden Magnete in Bezug auf den von den Kontaktstellen gebildeten Luftspalt
übereinstimmen. Beide Magnetkreisteile aus halbhartem Magnetwerkstoff sind von je
zwei Wicklungen mit unterschiedlicher Windungszahl umschlungen, wobei die Wicklung
mit der größeren Windungszahl des einen Magneten und die Wicklung mit der kleineren
Wicklungszahl des anderen Magneten elektrisch (z.B. in einer Reihenschaltung) miteinander
verbunden sind. Zwei auf diese
Weise elektrisch miteinander verbundene
Wicklungen wirken (in Bezug auf den Nutzluftspalt) einander entgegengesetzt, so
daß die beiden Magnete bei der Einschaltung eines solchen Spulenpaares derart magnetisiert
werden, daß der bzw. die Kontakte des Relais geöffnet werden, falls sie nicht ohnehin
geöffnet sind.
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Werden hingegen alle Spulen eines Relais erregt, so wirkt auf jeden
Magneten eine Differenzerregung ein, die sich aus dem Unterschied der Windungszahlen
der Wicklungen ergibt. Die resultierende Erregung ist so gerichtet und hat einen
solchen Betrag, daß beide Magnete in Magnetisierungsrichtungen gekippt werden, bei
denen die Summe der magnetischen Nutzflüsse über den von den Kontaktstellen gebildeten
Luftspalt fließt, so daß der Kontakt geschlossen wird. werden nun die Wicklungspaare
in einer Relaissteuermatrix mit den den einzelnen Koordinaten entsprechenden Steuerleitungen
verbunden, so gewährleistet das Differentialprinzip, daß bei der Ansteuerung eines
Kreuzungspunktes nur das am Kreuzungspunkt gelegene Relais anspricht, während die
Kontakte aller.übrigen mit diesen Steuerleitungen verbundenen Relais geöffnet werden,
(falls sie nicht ohnehin geöffnet sind).
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Die herstellungstechnischen Vorteile einer Anordnung der eingangs
genannten Art ergeben sich unmittelbar aus der Tatsache, daß die einer Koordinaten-Steuerleitung
zugeordneten Erregerwicklungen sämtlich in Reihe geschaltet sind und deshalb maschinell
in einem Zuge als Folgewicklung hergestellt werden können. Dabei entfallen individuelle
Wicklungsanschlüsse ebenso wie die kreuzpunktindividuellen Entkopplungsgleichrichter.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung der eingangs
genannten Art zu schaffen, die sich durch einen besonders einfachen und vor allem
einen sehr kompakten Aufbau auszeichnet. Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß
die innerhalb der zweidimensional regelmässigen Anordnung jeweils am engsten benachbarten
Wicklungsträger auf getrennten Trägerplatten befestigt sind, derart, daß die jeder
dieser Trägerplatten zugeordneten Wicklungsträger auf dieser wiederum mit entsprechend
vergrößertem
Rastermaß zweidimensional regelmässig angeordnet sind und daß die Relaissteuermatrix
durch Zusammenfügen der einzelnen Trägerplatten gebildet ist.
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Der wichtigste Vorteil dieser Anordnung besteht darin, daß die Wicklungsträger
auf den einzelnen Trägerplatten einen größeren gegenseitigen Abstand haben, so daß
das maschinelle Bewickeln vereinfacht und bei sehr kompakten Anordnungen überhaupt
erst ermöglicht wird. Nach dem Zusammenfügen der Trägerplatten es gibt sich eine
Relaissteuermatrix, in der die einzelnen Relaisspulen praktisch beliebig eng benachbart
sein können.
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Die Erfindung kann sowohl bei solchen Relaissteuermatrizen Verwendung
finden, bei denen jedes Relais nur einen Wicklungsträger besitzt als auch bei solchen,
bei denen jedes Relais wie beispielsweise das oben beschriebene Ferreed-Relais -
zwei oder mehr Wicklungsträger hat.
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Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung besitzen die Trägerplatten
Ausnehmungen oder Durchbrüche, mittels derer die auf der jeweils anderen TrägerpTatte
befestigten Wicklungsträger nach dem Zussmmenfügen der Trägerplatten fixierbar sind.
Weiterhin können an den Trägerplatten auf den deWicklungsträgern abgewandten Seiten
Aufnahmeräume und/oder Befestigungselemente für Flußführungsplatten vorgesehen sein.
Diese Flußführungsplatten können entweder den einzelnen Relais individuell zugeordnet
sein, bei hinreichend guter magnetischer Entkopplung ist es jedoch auch möglich,
die Flußführungsplatten jeweils einer Gruppe von Relais, z.B. einer Relaiszeile,
gemeinsam zuzuordnen.
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Die Montage einer Relaissteuermatrix mit den Merkmalen gemäß der Erfindung
ist ausserordentlich einfach: Nach der maschinellen Bewicklung der Wicklungsträger
auf jeder Trägerplatte werden letztere zusammengefügt und miteinander befestigt.
Sodann werden die FlußführungsteiLe, die vorzugsweise mit den in den Innenraum der
Wicklungsträger einzuführenden Kernteile fest verbunden sind, eingelegt. Auf der
Rückseite der anderen Trägerplatte werden die
entsprechenden Gegenelemente
angebracht. Schließlich werden die Kontaktpatronen eingesetzt, die beispielsweise
über Ankopplungsstifte mit den beiden einander zugeordneten Flußfuhrungsplatten
magnetisch verbunden sind.
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Die Trägerplatten sind vorzugsweise als Kunststofformkörper ausgebildet.
Zur weiteren Vereinfachung der Montage ist es möglich, die genannten Flußführungsplatten
und zwar sowohl diejenigen, an denen die Kernteile befestigt sind als auch die zugehörigen
Gegenplatten jeweils in die die Trägerplatten bildenden Kunststoffkörper einzubetten.
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Es ist ferner möglich, je zwei einander zugeordnete Flußführungsplatten
in der Weise symmetrisch auszubilden, daß jede von ihnen die halbe Zahl der zugehörigen,
z.B. stiftförmigen, Kernteile trägt.
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Im folgenden sei die Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert:
Fig. 1 veranschaulicht das die Erfindung kennzeichnende Aufbauprinzip einer Relaissteuermatrix,
Fig. 2 zeigt den Aufbau eines einzelnen Relais der Relaissteuermatrix.
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Die Relais sind als Parallel-Ferreed ausgebildet. Sie besitzen zwei
Magnetkerne 1 und 2 aus halbhartem, d.h. durch Stromimpulse ummagnetisierbarem Magnetwerkstoff.
Jeder der beiden Magnetkerne 1 und 2 ist von je zwei Wicklungen mit ungleicher Windungszahl
umschlungen. Diese Wicklungen sind elektrisch mit den sich am Lageort des Relais
kreuzenden Koordinatenleitungen verbunden. Sie tragen die Bezeichnungen xE, xG,
yE und yG.
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Der erste Buchstabe kennzeichnet die Koordinatenrichtung, der zweite
Buchstabe gibt an ob es sich um eine Wicklung zur Erregung oder zur Gegenerregung
des betreffenden Kernes handelt.
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Das Relais besitzt ferner zwei Flußführungsplatten 3 und 4, an denen
die Kerne 1 und 2, z.B. durch Einpressen, befestigt sind.
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In die obere Flußführungsplatte 3 sind Kontaktpatronen 5 und 6 eingesetzt.
Hierbei handelt es sich um hermetisch abgeschlossene unsymmetrische Kontakte, die
über Ankopplungsstifte 7 mit der unteren Flußführungsplatte 4 magnetisch verbunden
sind.
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Das Relais arbeitet in folgender Weise: Wenn beide Kerne 1 und 2 gleichsinnig
magnetisiert sind, verläuft der resultierende magnetische Fluß über den von den
Kontakt stellen der Kontaktpatronen 5 und 6 gebildeten Arbeitsluftspalt, so daß
die Kontakte geschlossen werden. Bei gegensätzlicher Magnetisierungsrichtung in
beiden Kernen 1 und 2 verläuft der magnetische Fluß über die Flußfuhrungsplatten
3 bzw. 4, wobei die magnetische Potentialdifferenz zwischen diesen beiden Flußplatten
so gering ist, daß die Kontakte nicht betätigt werden bzw. abfallen. Eine derartige
entgegengesetzte Magnetisierung beider Kerne 1 und 2 ergibt sich, wenn nur die einer
Koordinatenrichtung zugeordneten Wicklungen, z.B. nur die Wicklungen xE und xG oder
nur die Wicklungen yE und yG eingeschaltet werden. Werden hingegen alle Wicklungen
eines Relais eingeschaltet, so ergeben sich in den Kernen 1 und 2 resultierende
Erregungen, die gleiche Richtung und eine solche Stärke haben, daß die Kerne in
die entsprechende Lage umgekippt werden.
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Die Wicklungsträger 8 (Fig. 1) aller Relais der Relaissteuermatrix
sind auf zwei Trägerplatten 9 bzw. 10 befestigt. Die Aufteilung ist so getroffen,
daß die beiden Wicklungsträger ein und desselben Relais sich auf verschiedenen Trägerplatten
befinden. Dadurch ist der gegenseitige Abstand der Wicklungsträger auf jeder Trägerplatte
so groß, daß alle gleichnamigen Erregerwicklungen jeweils maschinell in einem Zuge
als Folgewicklung hergestellt werden können. In Fig. 1 ist der umlaufende Fadenführer
11 einer automatischen Wickelmasnhine dargestellt. Die Enden jeder Folgewicklung
sind an Lötstifte 12 geführt. Nach der Fertigstellung aller Wicklungen werden die
beiden Trägerplatten derart zusammengefügt, daß die jeweils einem Relais
zugeordneten
Wicklungsträger in der aus Fig. 2 ersichtlichen Weise eng benachbart nebeneinander
liegen. Beim Zusammenfügen der Trägerplatten 9 und 10 gelangen die freien Enden
der Wicklungsträger einer Trägerplatte in Bohrungen 13 auf der jeweils anderen Trägerplatte.
Es sind nur einige dieser Bohrungen gezeichnet. Hierdurch werden die beiden Trägerplatten
gegen Parallelverschiebung gesichert.
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Nach dem Zusammenfügen der Trägerplatten werden die Flußführungsplatten
3 bzw. 4 auf den Aussenseiten der Trägerplatten 9 bzw.
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10 angebracht. Zuletzt werden die Kontaktpatronen 5 bzw. 6 der Relais
mit ihren Ankopplungsstiften 7 in geeignete Bohrungen der Flußführungsplatten 3
und 4 und der Trägerplatten 9 und 10 eingeführt.
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12 Patentansprüche 2 Figuren
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