DE595845C - Schaltungsanordnung fuer die selbsttaetige Stromversorgung von Fernsprechanlagen mit einer Betriebsbatterie kleiner Kapazitaet - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung für die selbsttätige Stromversorgung von Fernsprechanlagen mit einer Betriebsbatterie kleiner Kapazität, die bei Strombedarf in der Anlage einen Stromerzeuger in Gang setzt.

Die Erfindung besteht darin, daß die Ingangsetzung des Stromerzeugers durch die Betriebsbatterie bei jedem Aufbau einer Fernsprechverbindung erfolgt.

Es sind bereits Anordnungen bekanntgeworden, bei welchen in Abhängigkeit des auftretenden Strombedarfs im Netz bzw. in einer Anlage ein Anlaßstrom aus einer Hilfsbatterie geliefert wird. Durch diesen Anlaßstrom werden Schalteinrichtungen betätigt, welche den Stromerzeuger einschalten. Die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Aufgabe läßt sich durch die bekannten An-Ordnungen, bei welchen ein sogenannter Steuer- oder Überwachungsstrom verwandt wird, nicht lösen, wo zum Betriebe des Netzes von Anfang an die volle Betriebsspannung erforderlich ist.

Im übrigen ist es nur bekanntgeworden, Rufmaschinen bei Bedarf anzulassen.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, von welchem nur die zum Verständnis der Erfindung erforderlichen Einrichtungen eingezeichnet sind.

In der Zeichnung ist mit T ein Zeitschalter bezeichnet, der als Schrittdrehschalter mit den Schaltarmen 1 und 2 versehen ausgebildet ist. Zwei thermische Relais TH 1 und TH 2 dienen dazu, die schrittweise Fortschaltung des Schrittschalters T mit Hilfe seines Drehmagneten MOT zu bewerkstelligen. Die thermischen Relais sind bekannter Bauart und können so eingestellt werden, daß sie in bestimmten Zeitabständen die Kontakte 3 und 4 schließen. Die drei Relais A₁ B und C dienen dazu, den Fernschalter 6" durch Erregung seines Einschaltrelais. in Tätigkeit zu setzen und für die folgende Tätigkeit der thermischen Relais und des Zeitschalters vorbereitend zu wirken. Ferner sind noch zwei Relais D und E vorgesehen, die abhängig vom Zeitschalter T ansprechen, um das Ausschaltrelais des Fernschalters S zu betätigen. Die Lampen 5 und 6 dienen zur Überwachung der thermischen Relais, der Widerstand R und der Kondensator K zum Fünkenlöschen.

Der Fernschalter ο* ist ein elektromagnetischer Stangenschalter mit je einer Wicklung an jedem Ende, die dazu dient, den Querstab in den durch Pfeile dargestellten

Richtungen hin und her zu bewegen, um den Betriebsstrom für den Motorgenerator MG an- oder abzuschalten, und außerdem, um die Stromläufe seiner beiden eigenen Wicklungen vorzubereiten. In seiner Normalstellung, wie in der Zeichnung dargestellt, ist der Stromlauf für die rechte Wicklung vorbereitet, der dazu dient, den Schalter in die Stellung zu bringen, die den Maschinenstromkreis schließt. In dieser Stellung wird der Stromkreis für die linke Wicklung vorbereitet, die in entgegengesetzter Weise wirkt. Auf der linken Seite der Zeichnung sind drei Leiter 7, 8 und 9 dargestellt, die an die Schaltung anschließen. Die Leiter 7 und 8 führen Arbeitsstrom von einer für die Spannung der thermischen Relais TH 1 und TH 2 geeigneten Spannung und ebenso für den Motorgenerator MG₁ der auf der rechten Seite der Zeichnung in Verbindung mit dem S tromunterbrecher F, einem Alarmsignal /mit Glocke 14 und Lampe 15, Batterie Q und zwei Klemmenleisten G und H₁ deren letztere geerdet ist, eingezeichnet ist. Als Arbeitsstromquelle ist eine solche von 110 Volt Gleichstrom angenommen und dementsprechend der Motor des Motorgenerators als Nebenschlußmotor dargestellt. Die Stromquelle kann indessen natürlich auch von höherer Spannung sein oder Wechselstrom liefern. Dementsprechend ist die Bauart des Motors zu wählen.

Der Leiter 10 dient zur Verteilung des Batteriestromes von der Klemmenleiste G nach verschiedenen Punkten, wo Batteriestrom benötigt wird. Die geerdete Klemmenleiste H dient zum Anschluß der in der Zeichnung an verschiedenen Orten dargestellten Erdanschlüsse. Die Leiter 12 und 13 dienen zum Anschluß des Motors an die Kontakte 17 und 20 des Fernschalters S₁ der Leiter 11 zum Anschluß der Alarmvorrichtung /. Im folgenden soll nun die Wirkungsweise der Erfindung im einzelnen dargestellt werden. Angenommen, die Einrichtung liege in der dargestellten Stellung mit geöffnetem Ladestromkreis, d. h. es findet kein Anruf . statt, und der Motorgenerator steht still. ■ Durch Abheben eines Hörers zum Zwecke eines Anrufes werden bestimmte Relais erregt, die Erde an den Leiter 9 legen. Hierdurch wird ein Stromkreis für das Relais A geschlossen, der ausgeht von Erde an einem Gruppen- oder Leitungswähler über den Leiter 9, der allen Schalteinrichtungen der Vermittlungsstelle gemeinsam ist, Wicklung von Relais A₁ Leiter 33, Leiter 10, negative Klemmenleiste G₁ Batterie. Der Kontakt 34 öffnet den Erregerstromkreis für die thermisehen Relais TH 1 und TH 2. Der Kontakt wechselt in seine andere Stellung über und erregt das Relais C über Erde, Kontakt 35, Leiter 37, Relais C₁ Leiter 38, Leiter 10, negative Klemmenleiste G, Batterie. Der Kontakt 36 schließt den Stromkreis für das Relais B über Erde, Kontakt 39 am Relais D, Leiter 40, Kontakt 36, Relais B₁ Leiter 41, Kontakte 23, 24 und 25 des Fernschalters S₁ Leiter 42 und 10, Batterie. Das Relais B spricht an und schließt einen Haltestromkreis für sich selbst über Erde, Kontakt 39, über seinen eigenen Kontakt 43 und ist so unabhängig vom Kontakt 36 am Relais A₁ während Kontakt 44 den Stromlauf für das Einschaltrelais des Fernschalters 5" schließt über Erde, Kontakt 44, Leiter 45, Wicklung des Einschaltrelais, Leiter 46 und 10, Batterie. Der Fernschalter vS" verschiebt den Ouerstab in der durch den Pfeil angegebenen Richtung, und die Kontakte 18, 24 und 21 schalten um, wodurch sie Arbeitsstrom an den Motorgenerator JIiG legen. Dieser Strom kann verfolgt werden vom Leiter 7, der am positiven Pol einer Arbeitsstromquelle liegen soll, über Leiter 47, Kontakte 22, 21 und 20 des Fernschalters S₁ Leiter 48 und 13 zum Motor und zurück über Leiter 12 und 49, Kontakte 17, 18 und 19 des Fernschalters S₁ Leiter 50, Leiter 8 zum negativen Pol der Arbeitsstromquelle. Das Kontaktmesser 24 am Ouerstab des Fernschalters 6" ist von den Kontakten 23 und 25 abgeschaltet und in seiner zweiten Stellung mit den Kontakten 26 und 27 verbunden worden, wodurch ein Stromkreis für das Relais D vorbereitet und das Relais B abgeschaltet wird. Das Relais B ist als Verzögerungsrelais ausgebildet, um einen Stromstoß von genügender Dauer für das Anlaßrelais sicherzustellen. Das Relais C war, wie oben dargelegt, erregt worden und hatte mit dem Kontakt 51 den Stromkreis für das thermische Relais TH 1 vorbereitet. Der Kontakt 52 bereitet einen Haltestromkreis für das Relais E vor. Kontakt 53 einen solchen für das Relais C über Erde, Kontakt 54 am Relais D₁ Kontakt 53, Relais C₁ Leiter 38 und 10, Batterie. Der Kontakt 55 legt Erde an die Alarmeinrichtung / über die Leiter 56 und 11, Kontakt 57 am Relais F₁ Glocke 14, Signallampe 15, Batterie. Der Stromunter- n₀ brecher F wird über seine Wicklung 58 erregt, wenn der Generator fehlerlos läuft, und öffnet dadurch den Kontakt 57, so daß kein Alarmsignal gegeben wird. Im Falle eines Maschinenfehlers indessen bleibt F unerregt, n₅ und die Signaleinrichtung/ (14, 15) spricht an, und die Batterie! Q, die 24 Zellen enthält, wird die Schalteinrichtung speisen, bis der Fehler behoben ist.

Der Stromunterbrecher F schließt ferner den Kontakt 6.0 und dadurch den Batterieladestromkreis über die Wicklung 59..

Während des Gespräches tritt keine Änderung ein. Das Relais A bleibt erregt in Verbindung mit Erde über Leiter 9 an einem durch den Anruf belegten Wähler oder, wenn die Erfindung in anderen als in Fernsprechanlagen verwendet werden soll, durch Ansprechen eines Relais oder Einlegen eines gewöhnlichen Schalters, der bei Strombedarf geschlossen ist,

Um die Wirkungsweise des Zeitschalters T und die darauffolgende Abtrennung des Arbeitsstromes von dem Ladesystem auseinanderzusetzen, sei angenommen, daß eine Ruhepause eintritt, d. h. eine Zeitspanne, in der kein Strom benötigt wird. Femer sei angenommen, daß diese Ruhepause genügend lang sei, um die Zeit auszufüllen, die für die Tätigkeit des Zeitschalters vorgesehen ist, so daß schließlich die Abtrennung des Arbeitsstromes durch Ansprechen des Halterelais des Fernschalters ,S* stattfindet.

Die Erde wird von der Ader 9 abgeschaltet und das Relais A zum Abfallen gebracht. Die Kontakte 34, 35 und 36 nehmen die in der Zeichnung dargestellte Stellung ein. Das Relais C wird, wie oben beschrieben, über seinen eigenen Kontakt 53 und Kontakt 54 des Relais D an Erde gehalten. Der Schaltarm ι des Zeitschalters T liegt, wie aus der Zeichnung ersichtlich, stets an dem positiven Pol der 110-Volt-Arbeitsstromquelle über Leiter 7 und 61, während der Schaltarm 2 über Kontakt 35 des Relais A mit Erde verbunden ist. Es wird nun der Stromkreis für das thermische Relais TH 1 geschlossen über positiven Pol der Arbeitsstromquelle, Leiter/, Kontakt 34 des Relais .4, Kontakt 51 des Relais C₃ Wicklung des thermischen Relais TH i, Lampe S, Kontakt 30 des Dreh- magneten MOT, Leiter 62, Leiter 8 zum negativen Pol der Arbeitsstromquelle. Nach Ablauf einer bestimmten Zeit wird sich die Feder des thermischen Relais TH 1 genügend ausgedehnt haben, um den Kontakt 3 zu schließen, wodurch das thermische Relais TH 2 in Tätigkeit gesetzt wird über Leiter 63, Wicklung des Relais TH 2, Lampe 6, Leiter 62, Leiter 8 zum negativen Pol der

' - Arbeitsstromqüelle. Entsprechend der Wärmeentwicklung in dem thermischen Relais TH 2 wird sich nun die Feder 29 ausdehnen und schließlich einen Stromkreis für den Drehmagneten MOT des Zeitschalters T - schließen über Erde an der Feder 29, Kontakt 4, Leiter 64, Wicklung des Drehmagneten MOT₁ Leiter 65 und 10, negative Klemmenleiste G₁ Batterie. Der Drehmagnet MOT spricht an und öffnet den Kontakt 30, wodurch der Stromkreis für das thermische Relais THj unterbrochen wird. Die Temperatur von TH ι wird nunmehr sinken und die Feder 28 vom Kontakt 3 abgezogen, was eine Unterbrechung für den Stromkreis des thermischen Relais TH 2 nach sich zieht. Hierdurch wird die Temperatur von TH 2 sinken, die Feder 29 zieht sich zusammen und öffnet den Stromlauf für den Drehmagneten MOT₁ der darauf abfällt und die Schaltarme um einen Schritt vorwärts schaltet. Infolge Aberregung von MOT nimmt der Kontakt 30 wieder die in der Zeichnung dargestellte Lage ein und schließt dadurch den Stromkreis für das thermische Relais TH 1, worauf ein neuer Kreislauf beginnt. So wird der Zeitschalter MOT abwechselnd erregt und entregt und schaltet seine Schaltarme 1 und 2 über die Segmentreihe Schritt für Schritt weiter in Zwischenräumen von etwa 1 Minute, was für die Einstellung der thermischen Relais als Maximum gelten kann.

Hat der Schaltarm 2 den Kontakt 32 erreicht, so wird folgender Stromkreis für das Relais E geschlossen: Erde, Kontakt 35 am Relais A₁ Leiter 66 und 67, Schaltarm 2, Kontakt 32, Leiter 68, Wicklung des Relais E, Leiter 69 und 10, negative Klemmenleiste G₁ Batterie. Das Relais E spricht an, schließt am Kontakt 70 einen Haltestromkreis für sich selbst über Kontakt 35 am Relais A nach Erde und bereitet durch Schließen des Kontaktes 71 einen Stromkreis für das Relais D vor, während der Zeitschalter T seine Schalttätigkeit fortsetzt. Wenn nun der Schaltarm 2 infolge seiner Weiterbewegung mit seinem zweiten Schenkel den Kontakt 31 erreicht, so spricht das Relais D an über Erde, Kontakt 35, Leiter 66 und 67, Schaltarm 2, Kontakt 31, Leiter 72, Kontakt 71 des Relais E₁ Wicklung des Relais D₁ Leiter 73, Kontakte 26, 27 über Kontaktmesser 24 des Fernschalters S₁ Leiter 42 und 1 o, negative Klemmenleiste G, Batterie. Infolge des Ansprechens von Relais D geht der Kontakt 54 in seine Arbeitsstellung über und öffnet dadurch an seinem Ruhekontakt den Haltestromkreis für das Relais C₁ stellt dagegen einen solchen für das Relais D her. Das Relais C fällt ab, öffnet am Kontakt 51 den Stromkreis für die thermischen Relais und bringt das Relais E ebenfalls zum Abfall _no durch Unterbrechung seines Haltestrom- ■ kreises am Kontakt 52. Die Weiterschaltung des Zeitschalters wird indessen nicht unterbrochen, da der Schaltarm 1, der dauernd über Leiteroi und Anschlußleitung7 am positiven Pol der Arbeitsstromquelle liegt ■ und entsprechend der Stellung des Schaltarmes 2 auf Kontakt 31 auf dem vorletzten mit Kontakt 75 verbundenen Kontakt steht, einen Stromkreis über Leiter 74 für die thermischen Relais schließt und diese erregt, bis ' der Zeitschalter seine Ruhestellung erreicht

hat, wie sie in der Zeichnung dargestellt ist, d. h. bis der Schaltarm ι den Kontakt 75 verlassen hat.

Die Erregung des Relais D bewirkt die Umschaltung des Kontaktes 39 in seine Arbeitsstellung und schließt dadurch den Stromkreis für das Auslöserelais des Fernschalters S über Erde, Kontakt 39, Leiter 76, Wicklung des Halterelais, Leiter ηγ und 10, negative Klemmenleiste G, Batterie. Das Halterelais spricht an und bringt den Ouerstab mit seinen Kontaktmessern 18, 24 und 21 in die Ruhelage zurück, wodurch der Arbeitsstrom vom Motorgenerator MG abgetrennt wird. Wenn das Kontaktmesser 24 die Kontakte 26 und 27 verläßt, fällt des Relais D ab. Dieses ist als Verzögerungsrelais ausgebildet, um einen Stromstoß von genügender Länge für das Auslöserelais des Fernschalters 5" zu ao gewährleisten. Nachdem das Relais D in seine Ruhelage zurückgelangt ist, ist die Anlage bereit, wieder der Schließung des Ladestromkreises zu dienen und darauf eine verzögerte Abschaltung einzuleiten, in einer Zeitspanne, in der kein Strom benötigt wird.

Die Tätigkeit des Zeitschalters T wird in dem vorgenannten Beispiel, in dem die längste Zeit angenommen wurde, etwa 50 Minuten betragen. Man kann indessen natürlich diese Zeit verkürzen, entweder durch geeignete Einstellung der thermischen Relais oder durch Änderung der Zahl der Kontakte, die vom Schaltarm 2 bestrichen werden. Wenn man z. B. den Leiter 72 mit Kontakt 78 statt mit Kontakt 31 verbindet, so wird die Gesamtlaufzeit um 15 Minuten verkürzt. Bei Verbindung mit Kontakt 79 wird die Verkürzung 10 Minuten und bei Verbindung mit Kontakt 80 etwa 5 Minuten betragen. Dies ist aus der Zeichnung klar ersichtlich, wenn man beachtet, daß der Stromlauf für das Halterelais durch das Relais D geschlossen wird und daß die Erregung dieses Relais vom Schaltarm 2 abhängig ist; so kann die Zeit entweder mechanisch an den thermischen Relais oder durch Umlegen des Anschlußleiters 72 eingestellt werden. Die folgenden Betrachtungen sollen indessen nur in der Annahme durchgeführt werden, daß der Verbindungsleiter 72 am Kontakt 31 liegt.

Wenn wieder Strom gebraucht wird, während der Zeitschalter noch in Tätigkeit ist, falls z. B. in einer Fernsprechanlage ein Teilnehmer zum Zwecke eines Anrufes den Hörer abhebt, so unterbricht er hiermit den Umlauf des Zeitschalters. In Betrachtung dieses Falles könnte man annehmen, daß nicht für eine Ruhelage des Zeitschalters gesorgt sei, in die er zurückzukehren veranlaßt würde, wenn er in seiner Bewegung aufgehalten wurde. Der Zeitschalter bleibt nur in der Stellung stehen, in die er vorgeschritten ist, und wird im Verlauf der nächsten Ruhepause in dieser Stellung beginnen. Dementsprechend wird die Gesamtarbeitsdauer des Zeitschalters in der nächsten Ruhepause kürzer oder langer sein, abhängig davon, wo der Zeitschalter gerade angefangen hat oder, genauer, abhängig von der Stellung, in der die Tätigkeit des Zeitschalters vorher unterbrochen wurde.

Es sind nun zwei Zeiträume zu betrachten; der eine beginnt mit dem Augenblick, wo der Zeitschalter den ersten Schritt ausführt, d. h. wenn die Schaltarme die Stellung einnehmen, in der sie in der Zeichnung dargestellt sind, und endet mit der Erregung von Relais B, wenn der Schaltarm 2 den Kontakt 32 erreicht hat. Der andere Zeitraum deckt sich mit der darauffolgenden Zeit, bis Relais D erregt wird infolge Erdung über Schaltarm 2 und Kontakt 31.

Angenommen, der Zeitschalter T ist in Tätigkeit und ist mit seinen Schaltarmen 1 und 2 zehn Schritte vorgeschritten, wenn ein Teilnehmer seinen Hörer abhebt. Der Zeitschalter liegt noch in dem Wirkungskreis, der bei der ersten Beschreibung seiner Arbeitsweise dargestellt wurde. Es wird nun Erde go an den Leiter 9 gelegt, und das Relais A spricht an, öffnet seinen Kontakt 34 und unterbricht dadurch den Stromkreis für die thermischen Relais. Das Umschalten vom Kontakt 35 hat keine Wirkung, da das Relais C schon vorher erregt war und sich selbst über seinen Kontakt 53, Kontakt 54 am Relais D und Erde hält. Das Schließen des Kontaktes 36 ist ebenfalls ohne direkte Bedeutung, da das Relais B am Ansprechen verhindert wird, weil das Kontaktmesser 24 des Fernschalters 6* in seiner Arbeitsstellung steht. Die Erregung des Relais A wird daher nur erreichen, daß der Zeitschalter an der Stelle angehalten wird, bis zu der er vorgeschritten war und die als zehnter Schritt angenommen wurde. Die nächste Ruhepause wird ein Abfallen des Relais A veranlassen, und die Arbeitsweise des Zeitschalters T vollzieht sich in der schon beschriebenen Weise weiter. Die ganze Abschaltdauer wird daher um einen Zeitraum verkürzt, der gleich dem ist, den der Zeitschalter benötigt, um in die Stellung zu gelangen, in der er beim Eintreten der neuen Ruhepause sich wieder in n₅ Bewegung setzte.

Wenn der Zeitschalter bereits den Kontakt 32 erreicht und das Relais E erregt hat, so fällt der Vorgang in das Gebiet des zweiten Momentes. Wenn jetzt infolge eines Teilnehmeranrufes das Relais^ erregt wird, so ist die Arbeitsweise folgende: Der Strom-

kreis der thermischen Relais TH ι und TH 2 wird durch Kontakt 34 infolge der Erregung des Relais A geöffnet. Die Umschaltung des Kontaktes 35 bewirkt das Abfallen des Relais E₁ das sich über seinen Kontakt 70, Kontakt 52 des Relais C₁ Kontakt 35 und Erde gehalten hatte. Die darauffolgende Ruhepause wird die Tätigkeit des Zeitschalters wie gewöhnlich veranlassen, doch wird die Gesamtarbeitsdauer um so viel länger sein, als die Zeitschalterarme benötigen, um in die in der Zeichnung dargestellte Ruhelage zu gelangen.

Claims (10)

1. Patentansprüche:

   i. Schaltungsanordnung für die selbsttätige Stromversorgung von Femsprechanlagen mit einer Betriebsbatterie kleiner Kapazität, die bei Strombedarf in der Anlage einen Stromerzeuger in Gang setzt, dadurch gekennzeichnet, daß die Ingangsetzung des Stromerzeugers durcli die Betriebsbatterie bei jedem Aufbau einer Fernsprechverbindung erfolgt.
2. 2. Schaltungseinrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Anlassen des Speisegenerators (MG) ein an der Generatorspannung liegendes Relais (F) diesen erst dann an die Speiseleitung (GH) anschaltet, wenn er die erforderliche Betriebsspannung erreicht hat.
3. 3. Schaltungseinrichtung nach Anspruch ι und 2, dadurch gekennzeichnet, daß nach Beendigung der Stromentnahme im Fernsprechnetz der Speisegenerator (MG) mittels eines über Verzögerungsrelais (thermische Relais TH 1 und TH 2) gesteuerten elektromagnetischen Schrittschaltwerkes (MOT₁ T) und durch einen Schalter (S) selbsttätig von der Speiseleitung (GH) abgeschaltet wird.
4. 4. Schaltungseinrichtung nach den Ansprüchen ι und 3, dadurch gekennzeichnet, daß der den Speisegenerator abschaltende Schalter (.S") erst in Tätigkeit tritt, wenn die Schaltarme des Schrittschaltwerkes über bestimmte Kontakte angelangt sind.
5. 5. Schaltungseinrichtung nach den Ansprüchen ι bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der auf den Antriebsstromkreis des Generators unmittelbar einwirkende Schalter (S) sowohl von den Einschaltals auch von den Ausschaltvorrichtungen gesteuert wird.
6. 6. Schaltungseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Relais (F) einen zweiten Kontakt besitzt, durch den Alarmeinrichtungen (/) eingeschaltet werden können.
7. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
8. Ergänzungsblatt zur Patentschrift 595 845 Klasse 21a 3 Gruppe -64/01
9. ™»+ P^as.^Patent 595 845 ist durch Entscheidung des Reichspatentamts vom 10.Januar 1935, bestätigt durch Urteil des Reichsgerichts vom
10. lO.Mai 1937 dadurch teilweise für

    IS ZItT»t^ ^dS^ß.i? ^{Zeile 7 deS} ^t.-Anspruchs 1 die Worte "des»und "Stromerzeugers» die Worte "in der

    chen Fernsprechanlage vorgesehenen" eingefügt worden sLdT

    Zur Klarstellung des Anspruchs 1 ist hinter dem vorerwähnten Wort »vorgesehenen·' das Wort "uml abfinde£* ange schaltet und hinter dem Wort "erfolgt" am Schluss des Anspruchs hinzugefügt worden "falls dir umlaufende St?ome?- tSf S'iS^ ^{n0Ch dUrCh den} hergehenden _Alfhlu InTe-