DE2602630A1 - COUPLING ARRANGEMENT WITH BISTABLE RELAYS, IN PARTICULAR FOR REMOTE COMMUNICATION SYSTEMS - Google Patents
COUPLING ARRANGEMENT WITH BISTABLE RELAYS, IN PARTICULAR FOR REMOTE COMMUNICATION SYSTEMSInfo
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Description
Patentanwalt
Dipl.-Phys. Leo Thul
StuttgartPatent attorney
Dipl.-Phys. Leo Thul
Stuttgart
E.M.A.Jammes-J.L.M.H.Bordier 3-1E.M.A.Jammes-J.L.M.H.Bordier 3-1
INTERNATIONAL STANDARD ELECTRIC CORPORATION, NEW YORKINTERNATIONAL STANDARD ELECTRIC CORPORATION, NEW YORK
Koppelanordnung mit bistabilen Relais, insbesondere für PernmeldevermittlungsanlagenCoupling arrangement with bistable relays, especially for Pern message switching systems
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Koppelanordnung, deren Koppelpunkte aus Relais gebildet sind und deren Kontaktpaare mindestens einadrige Zubringer- und Abnehmerleitungen miteinander verbinden können, wobei jedes Relais zur Erzielung einer ersten und einer zweiten stabilen Schaltlage mit mindestens einem Magneten und von Einstelleinheiten erregbaren Wicklungen versehen ist, insbesondere für Pernmeldevermittlungsanlagen.The present invention relates to a coupling arrangement, the coupling points of which are formed from relays and their Contact pairs can connect at least single-core feeder and collector lines to one another, each relay to achieve a first and a second stable switching position with at least one magnet and adjustment units excitable windings is provided, especially for Pernmeldevermittlungsanlagen.
Eine derartige Koppelanordnung ist aus der französischen Patentschrift 1 316 290 bekannt. Die bekannte Anordnung enthält Relais mit zwei Wicklungen um einen Glaskolben, in den zwei Kontaktzungen eingeschlossen sind. Nachteilig bei dieser Koppelanordnung ist es, daß vor jeder Neueinstellung der Relais ein zusätzlicher Arbeitsschritt ausge-Such a coupling arrangement is known from French patent 1,316,290. The familiar arrangement contains relays with two windings around a glass bulb in which two contact tongues are enclosed. Disadvantageous With this coupling arrangement, an additional work step must be carried out before each new setting of the relay.
21.1.1976
Sa/MrJanuary 21, 1976
Sat / Mr
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— ? —- ? -
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führt werden muß: die an der vorangehenden Verbindung beteiligten Relais müssen abgeworfen werden.must be carried out: the relays involved in the previous connection must be dropped.
Aus der DT-PS 1 295 667 ist eine Koppelanordnung mit zwei Paaren von Steuerwicklungen je Relais bekannt, die ohne den obengenannten zusätzlichen Arbeitsschritt auskommt. Dies wird dadurch erreicht, daß die zur Neueinstellung erforderliche Relaisansprecherregung gleichzeitig als Abwurferregung für an der vorangehenden Verbindung beteiligten Relais verwendet wird. Nachteilig ist jedoch der größere Aufwand an den Relais, die zusätzliche Wicklungen benötigen.From DT-PS 1 295 667 is a coupling arrangement with two Pairs of control windings known per relay, which can do without the additional work step mentioned above. This is achieved by having the relay response excitation required for readjustment at the same time as the ejection excitation is used for relays involved in the previous connection. However, the disadvantage is greater effort on the relays, which require additional windings.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Koppelanordnung der eingangs genannten Art anzugeben, die ohne den obengenannten zusätzlichen Arbeitsschritt auskommt und die Relais mit nur zwei Wicklungen benötigt.The invention is based on the object of specifying a coupling arrangement of the type mentioned, which without the The above additional work step and the Relay with only two windings required.
Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß jede der Einstelleinheiten mindestens zwei aufeinanderfolgende Stromimpulse mit aufeinanderfolgend wechselnder Polarität erzeugt, wobei die Polarität der Impulse aus der einen Einstelleinheit in mindestens einem Zeitabschnitt zur Polarität der Impusle aus der anderen Einstelleinheit entgegengesetzt ist und in mindestens einen anderen Zeitabschnitt gleich ist, und daß die Wicklungen derart angeordnet sind, daß die von den Stromimpulsen erzeugten magnetischen Felder in den einen Zeitabschnitten Relais in die erste stabile Schaltlage und in den anderen Zeitabschnitten in die zweite stabile Schaltlage bringen.This is achieved according to the invention in that each of the setting units has at least two successive ones Current pulses with successively alternating polarity generated, the polarity of the pulses from the one setting unit in at least one period of time opposite to the polarity of the pulses from the other setting unit is and is the same in at least one other time period, and that the windings are arranged such that the Magnetic fields generated by the current impulses in one period of time relay into the first stable Bring the switching position and in the other time segments into the second stable switching position.
Dadurch ergibt sich der Vorteil, daß die Koppelanordnung besonders einfach aufzubauen ist und betriebssicher arbeitet,This has the advantage that the coupling arrangement is particularly easy to set up and works reliably,
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Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.Further developments of the invention can be found in the subclaims.
Die Erfindung wird anhand des in den beiliegenden Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:The invention is explained in more detail using the exemplary embodiment shown in the accompanying drawings. Show it:
Fig.l eine Koppelanordnung gemäß der Erfindung,Fig.l a coupling arrangement according to the invention,
Fig.2 ein Relais aus der Koppelanordnung gemäß Pig.l,2 shows a relay from the coupling arrangement according to Pig. 1,
Pig.3a-3c Verläufe von Impulsen aus den Einstelleinheiten, Pig.3a-3c Course of impulses from the setting units,
Fig.4 öffnungs- und Schließkennlinie der verwendeten Relais,Fig. 4 opening and closing characteristics of the used Relay,
Fig.5a-5c ein zweites Beispiel geeigneter Impulsverläufe zur Steuerung der Koppelanordnung,5a-5c a second example of suitable pulse curves for controlling the coupling arrangement,
-Fig.6a-6c ein drittes Beispiel geeigneter Impulsverläufe zur Steuerung der Koppelanordnung,-Fig.6a-6c a third example of suitable pulse curves for controlling the coupling arrangement,
Pig.7a-7c ein viertes Beispiel geeigneter Impulsverlaufe zur Steuerung der Koppelanordnung undPig.7a-7c a fourth example of suitable pulse curves to control the coupling arrangement and
Fig.8 einen anderen Relaistyp für die Koppelanordnung.8 shows another type of relay for the coupling arrangement.
Zur Vereinfachung der Beschreibung enthält die in Fig.l dargestellte Koppelanordnung nur sieben einadrige Übertragungsleitungen. Drei dieser Leitungen mit den Bezugszeichen xl, x2 und x3 sind parallel zueinander angeordnet, To simplify the description, the in Fig.l shown coupling arrangement only seven single-core transmission lines. Three of these lines with the reference symbols xl, x2 and x3 are arranged parallel to one another,
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wodurch sie eine erste Adernebene bilden, während die ebenfalls parallel zueinander angeordneten Leitungen yl, y2, y3 und y4 senkrecht zu den Leitungen xl, x2 und x3 stehen und eine zweite Ebene bilden. Ziwschen diesen beiden Ebenen sind Relais Rl3I, Rl,2, Rl,3, R2,l, R2,2, R2,3SR3,1, H3,2, R3,3, R4,1,r4,2, und R4,3 in einem zwei-Koordinaten-Muster angeordnet, um eine Leitung der einen Ebene mit einer Leitung der anderen Ebene zu verbinden. So kann z.B. Relais R3,2 die Leitung y3 mit der Leitung x2 verbinden.whereby they form a first wire plane, while the lines yl, y2, y3 and y4, which are also arranged parallel to one another, are perpendicular to the lines xl, x2 and x3 and form a second plane. Between these two levels are relays Rl 3 I, Rl, 2, Rl, 3, R2, l, R2,2, R2,3 S R3,1, H3,2, R3,3, R4,1, r4,2, and R4,3 arranged in a two-coordinate pattern to connect a line of one level to a line of the other level. For example, relay R3,2 can connect line y3 to line x2.
Fig.2 zeigt ein Beispiel eines geeigneten Relais mit einem Glaskolben, der zwei Zungen 2 und 21 aus magnetisierbar em Material einschließt. Um den Glaskolben sind zwei windungsgleiche Spulen Bx und By übereinander gewickelt. Die eine Wicklung hat die Anschlüsse bx und b'x und die andere Wicklung die Anschlüsse by und bfy. Die verschiedenen Relais werden von Einstelleinheiten 3 und 4 erregt und freigegeben. Die Einstelleinheiten 3 und 4 enthalten Impulsgeneratoren 5 und 6, die über spannungsgesteuerte Schalter mit den Relais verbunden werden. Die Wicklungen BX der Relais Rl, 1, R2,l, R3,l und R*»,l sind hintereinandergeschaltet und über den spannungsgesteuerten Schalter ICl mit dem Generator 5 verbunden. Die Wicklungen BX der Relais Rl,2, R2,2, R3,2 und R4,2 sind mit demselben Generator über Schalter IC2 verbunden, während die Wicklungen der Relais Rl,3, R2,3, R3>3 und R4,3 mit Schalter IC3 verbunden sind. Die Wicklungen By der Relais R2,l, R2,2 und R2,3 sind mit Schalter IR2 verbunden,während die Wicklungen By der Relais R3,l, R3,2 und R3,3 mit Schalter IR3 und die Wicklungen By der Relais R4,l, R4a2 und R4,3 mit Schalter IR1I verbunden sind.2 shows an example of a suitable relay with a glass bulb which includes two tongues 2 and 2 1 made of magnetizable material. Two coils Bx and By with the same winding are wound around the glass bulb, one on top of the other. One winding has connections bx and b'x and the other winding has connections by and b f y. The various relays are energized and released by setting units 3 and 4. The setting units 3 and 4 contain pulse generators 5 and 6, which are connected to the relays via voltage-controlled switches. The windings BX of the relays Rl, 1, R2, l, R3, l and R * », l are connected in series and connected to the generator 5 via the voltage-controlled switch ICl. The windings BX of the relays Rl, 2, R2,2, R3,2 and R4,2 are connected to the same generator via switch IC2, while the windings of the relays Rl, 3, R2,3, R3> 3 and R4,3 with Switch IC3 are connected. The windings By of relays R2, l, R2,2 and R2,3 are connected to switch IR2, while the windings By of relays R3, 1, R3,2 and R3,3 are connected to switch IR3 and the windings By of relays R4, l, R4 a 2 and R4,3 are connected to switch IR 1 I.
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Die Einstelleinheiten 3 und 4 enthalten die Generatoren 5 und 6, die mindestens zwei aufeinanderfolgende Entmagnetisierungsimpulse erzeugen, deren Verläufe in den Figuren 3a und 3b beispielhaft dargestellt sind. Die den Relais zugeführten Impulsströme entmagentisieren die Zungen, wodurch die Relais in ihren ersten stabilen Zustand versetzt werden. Die in Fig.2 dargestellten Erregerwicklungen Bx und By bewirken, daß die von den Generatoren 5 und 6 erzeugten Stromimpulse magnetische Felder aufbauen, die sich überlagern d.h. addieren. Fig.3c zeigt die Überlagerung der in den Fig.3a und 3b dargestellten Impulse.The setting units 3 and 4 contain the generators 5 and 6, the at least two consecutive degaussing pulses generate, the curves of which are shown by way of example in FIGS. 3a and 3b. the demagnetize the impulse currents fed to the relay the tongues, which puts the relays in their first stable state. The excitation windings shown in Figure 2 Bx and By cause the current pulses generated by the generators 5 and 6 to have magnetic fields build up that overlap, i.e. add up. Fig.3c shows the superposition of those shown in Figures 3a and 3b Impulses.
Die überlagerung bewirkt, daß eine Impulsamplitude entsteht, die das Relais in einen zweiten stabilen Zustand versetzt.The superposition causes a pulse amplitude to arise which puts the relay in a second stable state.
Im folgenden wird die erfindungsgemäße Koppelanordnung detailliert beschrieben.The coupling arrangement according to the invention is detailed below described.
Erinnert sei, daß zum Schließen des in Fig.2 dargestellten Relais eine magnetische Feldstärke erforderlich ist, die zum Anziehen ausreicht. Hierzu wird das Material, aus dem die Zungen 2 und 21 bestehen, von einem Stromimpuls durch die Wicklungen BX oder BY magnetisiert. Dieser Stromimpuls sollte in der Lage sein, ein Feld H um die Zungen herum zu erzeugen, das die Stärke von Ifin Fig.4 übersteigt.It should be remembered that to close the relay shown in Figure 2, a magnetic field strength is required that is sufficient to attract. For this purpose, the material from which the tongues 2 and 2 1 are made is magnetized by a current pulse through the windings BX or BY. This current pulse should be able to generate a field H around the tongues that exceeds the strength of I f in Figure 4.
Zum öffnen des Relais müssen die Zungen entmagnetisiert werden. Hierzu wird ein Stromimpuls erzeugt, dessen Richtung dem Schließstrom entgegengesetzt ist, und der eine Feldstärke H aufbaut, die kleiner als -Io aber größer als -I-p ist. Andernfalls würde das Relais wieder schließen.To open the relay, the tongues must be demagnetized will. For this purpose, a current pulse is generated, the direction of which is opposite to the closing current, and the one Field strength H builds up, which is less than -Io but greater than -I-p. Otherwise the relay would close again.
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In der Praxis gibt es keine Relais, deren Werte If und I genau übereinstimmen, da diese Werte innerhalb eines Toleranzbereichs streuen; sie liegen innerhalb der Intervalls If bzw. I , wobei das erste Intervall durch 1^1 und I„p und das zweite durch -I01 und -!„? festgelegt wird. Dieselben Intervalle sind symmetrisch zur O-Linie auf der anderen Seite zu finden.In practice there are no relays whose values I f and I exactly match, since these values vary within a tolerance range; they lie within the interval I f or I, where the first interval through 1 ^ 1 and I "p and the second through -I 01 and -!"? is determined. The same intervals can be found symmetrically to the O-line on the other side.
Im genannten Beispiel werden die Relais durch einen positiven Impuls geschlossen.In the example given, the relays are closed by a positive pulse.
Zum Schließen aller Relais muß die Erregungsfeldstärke I größer als I„n sein, d.h.To close all relays, the excitation field strength I must be greater than I n , ie
P IcP Ic
ip > if2 (Di p > i f2 (D
Die Erregungsfeldstärke Ip wird aus der überlagerung von I^und ΙΛ. von den Wicklungen Bx und BY aufgebracht, die von den Stromimpulsen aus den Generatoren 4 und 5 erregt werden. Unter der Annahme, daß die Feldstärken I und I^ ' gleich sind, gilt:The excitation field strength I p is derived from the superposition of I ^ and ΙΛ. applied by the windings Bx and BY, which are excited by the current pulses from the generators 4 and 5. Assuming that the field strengths I and I ^ 'are equal, the following applies:
lp = I<+> ♦ iW . 2I<+> (2)l p = I <+> ♦ iW. 2I < + > (2)
Die Stromimpulse aus den Generatoren 5 und 6 sollten alle Relais abwerfen, an denen keine überlagerung auftritt. Das Abwerfen wird durch negative Werte I und I erzielt, die auch als einander gleich angenommen werden. Die Werte I^~' und Iy sollten im folgenden Bereich liegen:The current pulses from the generators 5 and 6 should throw off all relays where no superposition occurs. That Shedding is achieved by negative values I and I, which are also assumed to be equal to each other. The values I ^ ~ 'and Iy should be in the following range:
-Ifl<4-)<Io2 (3)-I fl <4 -) <I o2 (3)
Wenn I^~^-I „ ist, dann reicht die Impuls amplitude nicht zur Entmagnetisierung der Zungen aus und das Relais wirftIf I ^ ~ ^ -I ", then the pulse amplitude is insufficient to demagnetize the tongues and the relay throws
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nicht ab. Wenn I Zl^1 ist, dann ist die Amplitude zu groß und bewirkt eine Aufmagnetisierung in der anderen Richtung, so daß das Relais anzieht.not off. If I Zl ^ 1 , then the amplitude is too large and causes magnetization in the other direction, so that the relay picks up.
Es wird davon ausgegangen, daß die in Fig.l dargestellten Leitungen y2 und x3 miteinander verbunden werden sollen. Die Zentraleinheit 7 schließt die Schalter IR2 und IC3, während die anderen offen bleiben. Die Relais R2,l und R2,2 werden mit einem Strom, dessen Verlauf in Fig.3b dargestellt ist, erregt. Diese Relais werden unabhängig von ihrer Ausgangsstellung zum Abwerten veranlaßt. Dasselbe geschieht mit den Relais Rl,3, R3,3 und R4,3. Nur im Relais R2,3 überlagern sich diese Felder; es schließt und die Leitungen y2 und x3 sind miteinander verbunden.It is assumed that those shown in Fig.l. Lines y2 and x3 are to be connected to one another. The central unit 7 closes the switches IR2 and IC3, while the others remain open. The relays R2, l and R2,2 are with a current, the course of which is shown in Fig.3b is excited. These relays are caused to be devalued regardless of their starting position. The same thing happens with the relays Rl, 3, R3,3 and R4,3. Only in the relay R2,3 these fields are superimposed; it closes and lines y2 and x3 are connected to one another.
Es gibt auch andere Impulsverläufe zur Ausführung der obengenannten Funktionen.There are other pulse waveforms for accomplishing the above Functions.
Mit den in den Figuren 5a, 5b und 5c dargestellten Impulsverläufen ist es möglich, das öffnen der Relais zu erreichen, bevor dasjenige Relais schließt, in dem die überlagerung erfolgt.With the pulse waveforms shown in FIGS. 5a, 5b and 5c it is possible to have the relays open before the relay in which the overlay closes he follows.
In den Figuren 6a, 6b und 6c haben die Impulse ausgehend von einem Wert, der die Erregungen I^ und I hervor-In FIGS. 6a, 6b and 6c, the impulses, starting from a value that produce the excitations I ^ and I,
X Jx. X Jx.
ruft, im Verlauf abfallende Werte, wodurch eine vollkommenere Entmagnetisierung erzielt wird.calls, values that decrease over the course of time, resulting in a more complete demagnetization.
Aufgrund unterschiedlicher Zeiten, die zum Aufbau der magnetischen Felder erforderlich, sind können sich die Felder nur ungenau überlagern, wobei diese Felder dann in falscher Richtung auftreten, so daß das öffnen der Relais inkorrektDue to the different times that are required for the build-up of the magnetic fields, the fields can change overlap only imprecisely, with these fields then appearing in the wrong direction, so that the opening of the relay is incorrect
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erfolgt. Aus diesem Grunde werden die Impusle, die die Felder I und I erzeugen, breiter gemacht als diehe follows. For this reason, the pulses that generate fields I and I are made wider than that
y (_) (_) Impulse, die die Felder I und.I erzeugen (vgl.Fig.7a und 7b). Die Überlagerung dieser Felder erzeugt ein Gesamtfeld, dessen Verlauf in Fig.7c dargestellt ist. Man sieht, daß zusätzliche Impulse erzeugt werden, die aber von gleicher Polarität sind und von denen wenigstens einer ein Erregungsfeld I„ erzeugt. Die Arbeitsweise wird damit nicht verändert und eine Zeitverschiebung der in den Fig.7a und 7b dargestellten Impulse verändert den in Fig.7c dargestellten Impuls kaum in seiner Breite.y (_) (_) Pulses that generate fields I and I (see Fig. 7a and 7b). The superposition of these fields creates an overall field, the course of which is shown in FIG. 7c. One sees, that additional pulses are generated, but which are of the same polarity and of which at least one an excitation field I "is generated. The mode of operation is thus not changed and there is a time shift of the in Fig.7a The pulses shown in and 7b change that shown in FIG. 7c Impulse hardly in its breadth.
Angemerkt sei, daß das in Fig.2 dargestellte Relais mit einem Wickelkörper ausgerüstet werden kann, der außen die Wicklungen trägt und der über das Glasrohr 1 geschoben wird. Desgleichen ist es auch möglich, die beiden Wicklungen in einem Wickelvorgang herzustellen, indem gleichzeitig zwei Drähte gewickelt werden.It should be noted that the relay shown in Fig.2 with a winding body can be equipped, which carries the windings on the outside and which is pushed over the glass tube 1 will. Likewise, it is also possible to produce the two windings in one winding process by simultaneously two wires are wound.
Es ist auch möglich, ein Relais des in des Fig.8 dargestellten Typs zu verwenden.It is also possible to use a relay of the type shown in Fig.8 Type to use.
In diesem Fall wird ein nicht-remanentes Material für die Kontaktzungen 10 und 11 verwendet, die in ein Glasrohr eingeschlossen werden. Die Wicklungen BXf und BY1 werden um einen Stabmagneten 30 gewickelt, dessen Nord-Südpol-Richtung parallel zu den Zungen 10 und 11 liegt.In this case, a non-remanent material is used for the contact tongues 10 and 11, which are enclosed in a glass tube. The windings BX f and BY 1 are wound around a bar magnet 30, the north-south pole direction of which is parallel to the tongues 10 and 11.
Angemerkt sei, daß die in Fig.4 dargestellten Ansprechcharakteristiken der Relais als Funktion der Impulsbreite verändert werden können, wodurch ein größerer Spielraum bei der Wahl der sowohl positiven als auch der negativen Amplitude erzielt wird.It should be noted that the response characteristics shown in FIG the relay can be changed as a function of the pulse width, allowing greater leeway is achieved in the choice of both positive and negative amplitudes.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |