DE582103C - Relais mit mehreren Wicklungen, welche in verschiedenen Abzweigen desselben Erregerstromkreises liegen, und Verzoegerungsmitteln, die die Stroeme in den einzelnen Wicklungen zu verschiedenen Zeiten ihren Hoechstwert erreichen lassen - Google Patents

Description

Es ist häufig erforderlich, insbesondere in Fernmeldeanlagen, daß die Zeit, während welcher ein Relais sich im Arbeitszustand befinden muß, eine andere ist als die Zeit, während welcher der Stromkreis über das Relais geschlossen oder geöffnet ist. So kommt es beispielsweise vor, daß ein Relais sofort bei Schließung seines Erregerstromkreises in die Arbeitsstellung gebracht werden muß und diese Stellung noch nach Öffnen des Erregerstromkreises eine gewisse Zeit beibehalten muß. Andererseits ist es manchmal erforderlich, daß ein Relais nur während eines Teiles der Zeit, während welcher sein Erregerstromkreis geschlossen ist, sich im Arbeitszustand befindet. Es muß beispielsweise vorübergehend bei Einschaltung oder Unterbrechung des Erregerstromkreises erregt werden.

Die Erfindung zeigt nun einen Weg, der es ermöglicht, den Arbeitszustand eines Relais während einer Zeit herbeizuführen, die von der Zeit, während welcher der Erregerstromkreis geschlossen ist, abweicht; das wird dadurch erreicht, daß der Erregerstrom mehrere Wicklungen durchfließt und die Laufzeiten der Ströme in den Abzweigen durch Verzögerungshilfsmittel derart verschieden bemessen sind, daß die Wicklungen ihre magnetischen Felder zu verschiedenen Zeiten in dem gemeinsamen Eisenkern erzeugen bzw. aufrechterhalten.

Die Erfindung betrifft somit ein Relais mit mehreren Wicklungen, welche in verschiedenen Abzweigen desselben Erregerstromkreises liegen, und Verzögerungsmitteln, die die Ströme in den einzelnen Wicklungen zu verschiedenen Zeiten ihren Höchstwert erreichen lassen, und sie besteht darin, daß die Verzögerungsmittel zur Erzielung größerer Laufzeitunterschiede der in den Wicklungen fließenden Ströme aus Verzögerungsketten bestehen.

Die Erfindung ist in der Zeichnung veranschaulicht.

Abb. ι zeigt eine Anordnung, bei welcher ein Relais erregt wird, sobald der Arbeitsstrom eingeschaltet wird, und bei welcher die Erregung des Relais auch noch für eine bestimmte Zeit aufrechterhalten wird, nachdem der Strom abgeschaltet worden ist.

Abb. 2 stellt eine Anordnung dar, bei welcher das Relais beim Einschalten des Stromes erregt und nach einer bestimmten Zeit, unabhängig davon, wie lange der Strom eingeschaltet bleibt, aberregt wird.

Abb. 3 zeigt eine Anordnung, bei der das Relais nach Abschalten des Stromes erregt wird und noch eine bestimmte Zeit erregt bleibt.

ίο Abb. 4, 5 und 6 sind graphische Darstellungen der Wirkung eines Stromschlusses auf die in den Abb. i, 2 und 3 gezeigten Relais und zeigen den Beginn der Ansprechzeit, die Dauer der Erregung und den Abfall dieser Relais unter den obengenannten Bedingungen.

Abb. 7 zeigt eine Verwendung dieser Relais in einer Schaltungsanordnung für Fernsprechanlagen mit Verstärkerbetrieb und Sprechverkehr in beiden Richtungen, bei welcher die Relais vom Sprechstrom beeinflußt werden und hierbei eine Umschaltung von einer Sprechrichtung auf die andere vornehmen.

Um die verschiedenen Eigenschaften der vorliegenden Erfindung klarzulegen, soll zunächst eine eingehende Beschreibung der Wirkungsweise der in den Abb. 1,2 und 3 dargestellten Relais gegeben werden; darauf folgt die Beschreibung der Anwendung der Erfindung auf die in Abb. 7 dargestellte Schaltungsanordnung.

In Abb. ι sind die beiden Wicklungen 1 und 2 des Relais 3 parallel an die Leitungen 4 und S über die Leitungen 6, 7, 8 und 9 angeschlossen. Fließt jetzt z. B. ein Strom aus einer an der Leitung 4 liegenden Batterie über die Leitungen 6 und 8, Wicklungen 1 und 2, Leitungen 7 und 9, über die Leitung 5 nach Erde, so ruft jede der beiden Wicklungen einen elektromagnetischen Fluß im Kern des Relais 3 in der gleichen Richtung hervor (siehe Pfeil). Die von der Wicklung 1 abgehenden Leitungen 6 und 7 sind unmittelbar mit den Leitungen 4 und 5 verbunden, während die Leitungen 8 und 9 mit den Leitungen 4 und 5 über eine Verzögerungssiebkette 10 von bekannter Art verbunden sind, welche gestrichelt umrandet ist. An Stelle der gezeigten, besonderen Form kann auch eine andere bekannte Verzögerungseinrichtung verwendet werden. In diesem Fall wird angenommen, daß die Konstruktion des Relais 3 derart ist, daß der durch eine der bei den Wicklungen im Kern induzierte elektromagnetische Fluß ausreicht, um den Ankeranzug des Relais zu bewirken. Dies soll so verstanden werden, daß auch irgendeine bekannte Relaiskonstruktion verwendet werden kann, die diese Bedingung erfüllt. Die Einschaltung einer EMK aus der Stromquelle 11 über die Leitungen 4 und 5 wird daher Relais 3 sofort zum Ansprechen bringen, d. h. infolge des Stromflusses durch die Wicklung 1 zieht das Relais seinen Anker an. Der Anker wird in diesem Falle so lange angezogen bleiben, als die EMK eingeschaltet ist, und bleibt auch noch eine bestimmte Zeit nach deren Abschaltung angezogen. Dies ist eine Folge der besonderen Eigenschaft der Verzögerungssiebkette 10, wonach der Stromfluß durch die Wicklung 2 für eine bestimmte Zeit nach Ausschaltung der an das Sieb angelegten EMK anhält. Es ist bekannt, daß Verzögerungssiebketten, die aus Kondensatoren und induktiven Widerständen bestehen, so entworfen werden können, daß eine sehr genau bestimmbare Verzögerungswirkung auf durchfließende Ströme ausgeübt werden kann. In diesem Falle wird daher das Relais 3 sobald ansprechen, als Spannung an die Leitungen 4 und 5 gelegt "wird; es bleibt für eine bestimmte Zeit nach Abschaltung der Spannung noch erregt. Die Dauer dieser Zeit ist nur von der besonderen Ausführung der Verzögerungssiebkette 10. abhängig.

Abb. 4 zeigt die Beziehung zwischen der Stromeinschaltung und der Relaisbetätigung für die in Abb. 1 gezeigte Anordnung. Kurven 12 und 13 stellen die Zeiten des Stromflusses in Wicklung 1 bzw. Wicklung 2 dar. Kurve 14 zeigt die Zeit, in der das Relais durch die die beiden Wicklungen durchfließenden Ströme erregt ist.

Wenn indessen, vgl. Abb. 2, die Leitungen 8 und 9 umgekehrt an die Wicklung 2 angelegt werden oder wenn diese Spule selbst im umgekehrten Sinne gewickelt ist, wie dies die Abbildung zeigt, so fließt der durch diese Wicklung hervorgerufene elektromagnetische Fluß in entgegengesetzter Richtung wie der in der Wicklung 1 erzeugte Fluß. In diesem Falle kann daher das Relais so konstruiert werden, daß es in dem Augenblick seinen Anker anzieht, wo der S'trom durch die Wicklung ι fließt, und seinen Anker abfallen läßt, wenn der Strom später, d. h. nach der durch die Siebkette 10 bedingten Verzögerung, durch die Wicklung 2 fließt. Das, Relais ist in diesem Falle als polarisiertes Relais ausgebildet, so daß der durch die Wicklung 2 fließende Strom den Anker im abgefallenen Zustande beläßt, nachdem der durch die Wicklung 1 fließende Strom abgeschaltet ist. Mit änderen Worten, es kann das Relais in diesem Falle in der Weise erregt werden, wie dies durch die Kurven in Abb. 5 dargestellt ist. Kurven 15 und 16 zeigen die Durchflußzeiten des Stromes in Wicklung 1 bzw. Wicklung 2. Kurve 17 zeigt die Zeit, in der das Relais seinen Anker anzieht. Dies ist die Differenz zwischen der Dauer des Strom-

fiusses in Wicklung ι und der des Stromflusses in Wicklung 2.

Wenn nach Abb. 3 die Leitungen 6 und 7 umgekehrt an die Wicklung 1 angelegt werden, oder wenn diese Spule selbst umgekehrt gewickelt ist, wie dies die Abbildung zeigt, so hat das polarisierte Relais eine von den beiden oben beschriebenen Anordnungen verschiedene Wirkung, d. h. der nur die to Wicklung 1 durchfließende Strom ruft keine Ankerbetätigung des Relais hervor, und der Anker wird auch dann nicht angezogen, wenn der Strom die Wicklung 2 durchfließt, so daß also der Anker so lange in Ruhe bleibt, als Strom durch beide Wicklungen fließt. Wenn jedoch der durch die Wicklung 1 fließende Strom abgeschaltet wird, so betätigt der durch die Wicklung 2 fließende Strom das Relais, welches nunmehr seinen Anker anzieht. Der Anker bleibt daher für eine bestimmte Zeit, die von der besonderen Ausbildung der Verzögerungssiebkette 10 abhängt, angezogen.

Für diese Anordnung läßt Abb. 6 die Be-Ziehungen zwischen der Stromanschaltung und der Relaisbetätigung erkennen. Kurven 19 und 2Q zeigen die Zeiten des Stromflusses durch die Wicklung 1 bzw. 2. Kurve 21 stellt die Zeit dar, in der das Relais durch die die beiden Wicklungen durchfließenden Ströme . erregt ist.

Bei der praktischen Verwendung von Relais gemäß dieser Erfindung in Schaltanordnungen, die Verzögerungssiebe enthalten, können mehrere verschiedene Betriebseffekte hervorgerufen werden. So können z. B. die in den Abb. 1, 2 und 3 gezeigten Relais gleichzeitig verwendet werden, unter gleichzeitiger Speisung von derselben Quelle, d. h. es können die Wicklungen 1 dieser Relais parallel oder in Reihe mit den Leitungen 6 und 7 geschaltet werden. Ähnlich können die Wicklungen 2 dieser Relais parallel oder in Reihe mit den Leitungen 8 und 9 über die Verzögerungssiebkette 10 oder über verschiedene Punkte dieser Siebkette geschaltet werden, um verschiedene Siebteile einzuschalten. Relais, die in dieser Weise kombiniert sind, können daher in verschiedenen Stromkreisen verwendet werden, um diese an sich unabhängigen Stromkreise in genau bestimmten Zwischenräumen zu schließen oder zu öffnen und diese Zwischenräume in bestimmte Abhängigkeit voneinander zu bringen. Um nun zu zeigen, wie sich die vorliegende Erfindung praktisch anwenden läßt, sei im folgenden die Schaltungsanordnung in Abb. 7 beschrieben.

Diese Abbildung zeigt Relais, die gemäß der vorliegenden Erfindung ausgebildet sind, in Anwendung auf eine Schaltungsanordnung für Fernsprechanlagen mit Verstärkerbetrieb und Sprechverkehr in beiden Richtungen, bei der der Sprechstrom, selbst die Umschaltung der Verstärkereinrichtungen von der einen Sprechrichtung auf die andere veranlaßt. Bei dieser Anordnung werden Relais verwendet, um die Verstärkereinrichtung für die Übertragung in einer Richtung einzuschalten und gleichzeitig die andere Seite der Verstärkereinrichtung stillzulegen, so daß die Sprache durch den Verstärker nur in einer Richtung übertragen werden kann. Die Relais 3 ο und 31 werden dazu benutzt, den Übertrager 39 für die Sprechrichtung von W nach E einzuschalten, während die Relais 32 und 33 zur Einschaltung des Übertragers 36 für die Sprechrichtung von E nach W dienen. Die Relais 30 und 31 sind in einer Anordnung gemäß dieser Erfindung miteinander verbunden, bei weleher Relais 30 noch eine bestimmte Zeit nach Beendigung der Übertragung von W nach E erregt bleibt. Relais 31 bleibt ebenfalls für eine längere Zeitdauer als das Relais 30 nach Beendigung der Übertragung von W nach E erregt. Die Relais 33 und 32 sind in einer ähnlichen Schaltanordnung mit der Verstärkereinrichtung verbunden, die mit 50 bezeichnet ist. Die Zeit für die Aufrechterhaltung der Erregung des Relais 32 nach Beendigung der Übertragung von E nach W ist ebenso groß wie die Zeit für die Aufrechterhaltung der Erregung des Relais 30 nach Beendigung der Übertragung von W nach E. Die Zeit für die Aufrechterhaltung der Erregung des Relais 3.3 ist ebenso groß wie die für das Relais 31. Die Wirkungsweise dieser Relais in der gezeigten Schaltungsanordnung sei im folgenden durch die Beschreibung des Sprechbetriebes in der Richtung von W nach E dargelegt.

Wenn die Sprechströme von W über die Leitungen 35 ankommen, so werden sie über den Übertrager 36, einen Verstärker und ein Verzögerungssieb, welche durch Vierecke mit den Bezugszeichen 37 bzw. 38 angedeutet sind,- und weiter, unter der Voraussetzung, daß Relais 30 angesprochen hat, über den Übertrager 39 über die Leitungen 40 übertragen. Ein gewisser Anteil dieser Sprechströme no fließt über einen gewöhnlichen Verstärker, der durch ein mit dem Bezugszeichen 41 versehenes Viereck angedeutet ist, zu den Leitungen 42 und 43. Diese Leitungen sind in ähnlicher Weise geschaltet wie die Leitungen 4 und 5 der Abb. 1 und führen zu den Relais 30 und 31. Der Stromkreis für das Relais 30 verläuft wie folgt: von Leitung 42 durch die linke Wicklung des Relais 30, linke Wicklung des Relais 31, Ruhekontakt des Relais 33 nach Leitung 43 und von Leitung durch die rechte Wicklung des Relais 30,

durch den Teil 45 der Verzögerungssiebkette 47, Ruhekontakt des Relais 33 nach Leitung 43. Der Stromkreis für das Relais 31 ist entsprechend derselbe wie für das Relais 30, mit der Ausnahme, daß außer dem Teil 45 auch der Teil 46 der Verzögerungssiebkette 47 der rechten Wicklung des Relais 31 vorgeschaltet ist. Durch diese Einschaltung der Verzögerungssiebkette 47 in die Stromkreise für die Relais 30 und 31 wird das Relais 31 langer erregt bleiben als das Relais 30, nachdem die Sprechströme zu fließen aufhören.

Der Zweck dieses Unterschiedes in den Abfallzeiten der Relais 30 und 31 ist nun folgender: Durch die von W kommenden Sprechströme werden die Relais 30 und 31 erregt. Relais 30 öffnet den Kurzschluß am Ausgleichübertrager 39, so daß die von W kommenden Sprechströme durch diesen Übertrager auf die Leitung-40 übertragen werden, können. Das betätigte Relais 31 öffnet die Erregerstromkreise der Relais 33 und 32, damit diese Relais nicht über den Übertrager 39 und die Verstärker 49 und 50 während der Übertragung der Sprechströme von W nach B durch Sprechströme in Richtung von Ε nach W erregt werden können. Wenn die Sprachübertragung von W nach B beendet ist, bewirkt die Aufrechterhaltung der Erregung des Relais 30 für eine bestimmte Zeit danach, daß die letzten Teile der von W kommenden Sprechströme nach B über den Ausgleichsübertrager 39 noch übertragen werden können. Diese Verzögerungszeit kann genau bestimmt werden, so daß, wenn dieses Relais abfällt, die letzten Teile der von W kommenden Sprechströme tatsächlich auf die Leitung 40 übertragen worden sind. Relais 31 schließt bei seinem Abfall die Erregerstromkreise für die Relais 33 und 32.

Wenn die Sprechströme von B nach W übertragen werden sollen, so werden die auf der Leitung 40 ankommenden Ströme über den Übertrager 39, die Verstärkereinrichtung 49 und das Verzögerungssieb 48 übertragen und weiter über den Übertrager 36 auf die Leitung 35, vorausgesetzt, daß das Relais 32 erregt worden ist. Ein bestimmter Anteil dieser Sprechströme wird dem Verstärker 50 übermittelt und erregt die Relais 32 und 33 in entsprechend derselben Weise, wie die über die Leitung 35 ankommenden Sprechströme die Relais 30 und 31 zum Ansprechen bringen. Das erregte Relais 32 öffnet den Kurzschluß am Übertrager 36, um die Übertragung der Sprechströme von B nach W zu ermöglichen. Das erregte Relais 33 öffnet den Erregerstromkreis für die Relais 30 und 31, um unter diesen Umständen die Erregung dieser Relais durch Sprechströme der Richtung von W nach E zu verhüten.

Claims (10)

1. Patentansprüche:

   i. Relais mit mehreren Wicklungen, welche in verschiedenen Abzweigen desselben Erregerstromkreises liegen, und Verzögerungsmitteln, die die Ströme in den einzelnen Wicklungen zu verschiedenen Zeiten ihren Höchstwert erreichen lassen, dadurch gekennzeichnet, daß die Verzögerungsmittel zur Erzielung größerer Laufzeitunterschiede der in den Wicklungen fließenden Ströme aus Verzögerungsketten bestehen.
2. 2. Relais nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfsmittel (Siebkette 10) so angeordnet und die Wicklungen (1,2) so geschaltet sind, daß die Zeitdauer der Ankerbetätigung des Relais verschieden ist von der Einschaltedauer des Erregerstromkreises und beide Zeiten in einem bestimmten Verhältnis zueinander stehen.
3. 3. Relais nach Anspruch 1, bei welchem zwei oder mehr Wicklungen differential geschaltet sind, dadurch gekennzeichnet, daß der gemeinsame Relaiskern nur während der alleinigen Wirksamkeit einer der gleichzeitig in den Erregerstromkreis eingeschalteten Wicklungen in einer die Ankerbewegung ermöglichenden Weise beeinflußt wird.
4. 4. Polarisiertes Relais nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die magnetisehen Felder der Zweigwicklungen durch die vorhandene Polarität unterstützt oder geschwächt werden, so daß das Relais (3) sich nur während eines Zeitraumes in der Arbeitslage befindet, der kürzer ist als die Zeit, während welcher der Erregerstromkreis geschlossen ist.
5. 5. Relais nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Verzögerungshilfsmittel eine aus einer Reihe von Kapazitäten und Induktivitäten bestehende Siebkette (10) dient.
6. 6. Schaltungsanordnung für Fernsprechanlagen mit Sprechstromverstärkung, bei denen Relais nach Anspruch 1 als Steuerrelais dienen, dadurch gekennzeichnet, daß für jede Sprechrichtung ein oder mehrere Relais. (30, 31 bzw. 33, 32) nach Anspruch ι angeordnet sind und die der sprechenden Seite zugeordneten, in der Sprechverbindung liegenden Verstärker (37 bzw. 41) wirksam machen.
7. 7. Schaltungsanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Relais (30, 31 bzw. 32, 33) der beiden Sprechrichtungen sich gegenseitig abschalten.
8. 8. Schaltungsanordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß' für jede Sprechrichtung zwei Relais (30, 31) vorgesehen sind, von denen das eine (31) die Abschaltung der Relais (32, 33) der anderen Sprechrichtung herbeiführt und das zweite (30) den Verstärker (37) der eigenen Sprechrichtung wirksam macht.
9. 9. Schaltungsanordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Laufzeiten der Ströme in den Abzweigen des Erregerstromkreises des einen Relais (30) anders bemessen sind als die der Ströme in den Abzweigen des Erregerstromkreises des zweiten Relais (31), so daß ein unterschiedliches Arbeiten der Relais erzielt wird.
10. 10. Schaltungsanordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Abzweige des die Relais (32, 33) der so Sprechrichtung von E nach W abschaltenden Relais (31) derart abgeglichen sind, daß es nach Erregung langer seine Arbeitslage beibehält als das zweite, der Sprechrichtung von W nach E zugeordnete Relais (30).

    Hierzu 1 Blatt Zeichnungen