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Anordnung für Schrittschaltwähler Die Erfindung bezieht-sich auf eine
Anordnung für Schrittschaltwähler mit mehreren Einstellgliedern und einem gemeinsamen
Antriebssystem für diese Einstellglieder.
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Es sind Anordnungen dieser Art bekanntgeworden, bei denen eine einzige
Fortschalteklinke für sämtliche Einstellglieder vorgesehen ist. Hierbei muß für
die Fortschalteklinke genügend Platz vorgesehen sein, um diese der Reihe nach mit
sämtlichen Einstellgliedern in Eingriff bringen zu können. Der erforderliche, verhältnismäßig
große Bewegungsspielraum für die gemeinsame Fortschalteklinke erfordert des weiteren
auch die Ausbildung besonderer Lager für die längs verschiebliche, drehbar angeordnete
Schaltstange. Die Benutzung einer hin und her gehenden Bewegung für das Antriebssystem
bringt noch die weiteren Nachteile einer erheblichen . Abnutzung der einzelnen Teile
sowie der Notwendigkeit dauernder Wartung mit . sich. Andere bekannte Anordnungen
dieser Art sehen Klinken vor, die nur der Reihe nach in genau festgelegter Reihenfolge
mit den dazugehörigen Klinkenrädern in Eingriff gebracht werden. Der Nachteil dieser
Anordnung besteht in der genau festgelegten Reihenfolge der zum Eingriff kommenden
Glieder. Aufgabe der Erfindung ist es, diesen Nachteil zu vermeiden, also zu erreichen,
daß die den einzelnen Einstellgliedern zugeordneten Klinken in beliebiger Reihenfolge
mittels einer gemeinsamen Antriebs- und Kupplungsvorrichtung mit den Einstellgliedern
in Eingriff gebracht werden können.
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Die Erfindung erreicht dies dadurch, daß die mit dem Antriebssystem
fest verbundenen Antriebsklinken der einzelnen Einstellglieder an der Einwirkung
auf die Steigräder durch eine Kupplungsvorrichtung gehindert sind, die von einem
Relais mit einer der Zahl der Einstellglieder entsprechenden Anzahl von Schaltstel-
Lungen
gesteuert wird und in beliebiger Reihenfolge die Freigabe nur der Antriebsklinken
veranlaßt, die den Steigrädern der jeweils gewünschten Einstellglieder zugeordnet
sind.
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i Ein Ausführungsbeispiel der F-rfindung.';w im folgenden an Hand
der Abbildungen=-,1 schrieben. Abb. i bis q. zeigen die KonstruktAK; des Wählers,
und zwar stellt Abb. i den Wähfe1 von vorn gesehen dar, während die Abb.2 seine
Ansicht von links und die Abb. 3 seine Ansicht von oben zeigt. Abb. q. stellt Einzelheiten
der Nockenscheiben dar. Abb.5 veranschaulicht die Schaltung des Wählers.
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Es sei zunächst an Hand der Abb. i bis q. die Konstruktion des erfindungsgemäßen
Wählers beschrieben. Der Wähler besteht aus einem Rahmen i, in dem die die Steigräder
2 und die zu diesen gehörigen Nockenscheiben 3 tragende Achse 9 befestigt ist. Im
ganzen sind drei Steigräder und drei Nockenscheiben vorhanden. Die Steigräder sitzen
lose auf der Achse 9, sind jedoch mit der jeweils zu ihnen gehörigen Nockenscheibe
3 fest verbunden, nehmen diese also bei ihrer Bewegung mit. Die axiale Lage der
Steigräder und Nockenscheiben wird durch die auf der Achse 9 sitzenden Schraubenfedern
8 gesichert.
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jedes Steigrad 2 arbeitet einerseits mit einer Stoßklinke 26 und andererseits
mit einer Sperrklinke io zusammen. Es sind also ebenfalls je drei von diesen Klinken
vorhanden. Für gewöhnlich stehen die Sperrklinken io mit den Steigrädern in Eingriff,
und sie verhindern, daß das zugehörige Steigrad nach seiner Fortschaltung durch
die Stoßklinke unter der Wirkung der zugehörigen, ebenfalls auf der Achse 9 sitzenden
Rückzugsfeder 7 in die Ruhelage zurückgedreht wird.
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Die Stoßklinken 26 sind mit Hilfe ihrer seitlichen Lappen 25 bei 24
an den drei Hebeln 23 drehbar befestigt, welche eine Verlängerung des Fortschaltmagnetankers
darstellen. Der Fortschaltmagnet ist mit i9 bezeichnet und in Abb.2 von der Rückseite
zu erkennen. Mit 21 ist die zum Rückzug des Ankers dienende Blattfeder bezeichnet,
deren Spannung mit Hilfe der mit einem Langloch versehenen Lasche 22 und der Schraube
2o eingestellt werden kann. Wird der Magnet i9 erregt, so bewegen sich die drei
Fortsätze 23 seines Ankers nach links, so daß auch alle drei Stoßklinken 26 nach
links geschoben werden.
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Von diesen drei Stoßklinken steht aber immer nur eine mit ihrem zugehörigen
Steigrad 2 in Eingriff. Das wird durch die Steuerwelle 28 erreicht, die gegenüber
den drei Stoßklinken 26 je ein Paar von Stiften 27 besitzt, wie aus Abb. i und 3
zu entnehmen ist. Die Anordnung ist so getroffen, daß immer dann eine Klinke 26
am Einfallen in das zugehörige Steigrad verhindert ist, wenn einer der mit ihr zusammenarbeitenden
Stifte 27 senkrecht nach oben gerichtet ist. Wie aus Abb.3 zu entnehmen, ist dies
bei der linken und mittleren Stoßklinke der Fall. Wenn also der Forta in
s : h lt agnet erregt wird und seinen Anker -zieht, werden zwar-alle drei
Stoßklinken aber nur die rechts dargestellte Klinke kann in ihr zugehöriges Steigrad
2 ein-Kfallen und dieses fortschalten. '.Ulan erkennt aus Abb. 3 ferner, daß, wenn
die Steuerwelle 28 um einen kleinen Winkel entgegengesetzt dem Uhrzeigersinn (von
der rechten Seite der Abb. 3, also von vorn aus gesehen) gedreht wird, die mittlere
Stoßklinke.26 freigegeben wird, während die beiden äußeren gesperrt werden, und
zwar bleibt die linke Klinke dadurch gesperrt, daß der andere ihrer beiden Stifte
27 die Stelle des bisher blockierenden Stiftes einnimmt, während die rechte Stoßklinke
durch den in Abb.3 oberen der beiden Stifte 27 neu gesperrt wird. Wird die Steuerwelle
28, von vorn gesehen, im Uhrzeigersinn um den gleichen kleinen Winkel gedreht, so
wird, wie leicht erkennbar, die linke Klinke frei, während die mittlere und die
rechte gesperrt sind. Es kann also jede der drei Klinken unter gleichzeitiger Sperrung
der beiden anderen wahlweise freigegeben werden.
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Die Verdrehung der Steuerwelle nach links bzw. nach rechts wird mit
Hilfe des polarisierten Relais 33 bewirkt, welches mittels seines bei 32 gelagerten
Ankers 31 den an diesem befestigten langen Hebel 43 nach links bzw. rechts herüberschwenkt.
An seinem oberen Ende besitzt dieser Hebel ein Langloch, in dem ein Stift
30 gleitet, der seinerseits an einem kurzen, mit der Steuerwelle fest verbundenen
Hebel 29 angebracht ist. Ist demnach das polarisierte Relais nicht erregt, also
der Anker 31 in seiner Ruhestellung, so ist die in Abb.3 rechte Klinke freigegeben.
Wird die rechte Spule des polarisierten Relais 33 erregt, so wird der Hebel 43 nach
rechts herübergeschwenkt und dadurch der Steuerwelle 28 eine kleine Drehung entgegen
dem Uhrzeigersinn erteilt, so daß die zweite Klinke, von rechts gesehen, freigegeben
wird. Bei einer Erregung der in Abb. i linken Spule des polarisierten Relais wird
in entsprechender Weise die dritte Klinke, von rechts gesehen, freigegeben. Wie
in den Abb. i und 3 deutlich zu erkennen, wirkt der Anker 31 des polarisierten Relais
über die an seiner Verlängerung 36 befestigten Stifte 41 auf die beiden Blattfedern
42 ein, die den Anker in seiner neutralen Stellung zu halten bzw. ihn in diese Stellung
zurückzuführen bestrebt sind. Außerhalb dieser beiden Blattfedern liegt je ein Kontaktfederpaket
3:f, 35, von denen jeweils eines bei Umlegung des Ankers nach einer Richtung betätigt
wird.
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Wie bereits erwähnt, ist mit jedem Steigrad
2 eine
Nockenscheibe 3 fest verbunden. Diese Nockenscheiben besitzen sowohl an ihrem Umfang
wie an ihrer freien Seitenfläche Erhöhungen und Vertiefungen. Am Umfange, und zwar
an den Stellen, die den Ruhestellungen der Steigräder entsprechen; ist je eine Kerbe
40 (Abb.4) angebracht, in die je eine Kontaktfeder 37- (Abb. 3) einfällt. Wird die
betreffende Nockenscheibe aus ihrer Ruhelage herausgedreht, so wird das zugehörige
Kontaktfederpaket 37 betätigt. An ihrer freien Seitenfläche besitzen die Nockenscheiben
3 segmentförmige Erhöhungen 4 (Abb. 3, 4), die mit den Kontaktfedern 39 zusammenarbeiten.
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Die segmentförmigen Erhöhungen 4 besitzen, wie aus Abb. ¢ erkennbar,
eine verhältnismäßig große Breite (im Winkelmaß), weil die dargestellte*
Wähleranordnung vorzugsweise in Verbindung mit Kurbelinduktoren als Sendestromquelle
verwendet wird, wobei mit Rücksicht auf die Ungenauigkeit in der Zahl der ausgesandten
Stromstöße verhältnismäßig, große Toleranzen erforderlich sind. Wie aus Abb.4 erkennbar,
ist bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel angenommen worden, daß dem Wähler
an erster Stelle ein Punkt (kleine Winkelentfernung zwischen der Ruhestellungskerbe
40 und dem Segment 4), an zweiter Stelle ein Strich (große Entfernung zwischen 40@
und 4) und an dritter Stelle wieder ein Punkt (kleine Entfernung zwischen 40 und
4) als Charakteristikum zugeordnet ist. Wird der dargestellte Wähler als sogenannter
Rufausscheider für den Wahlanruf in Gesellschaftsleitungen benutzt, so würde also
die dem Wähler zugeordnete Station mit dem Rufzeichen . - . angerufen werden. Dabei
kann ein Punkt beispielsweise sechs Stromstößen, gleich einer Kurbelinduktorenumdrehung,
und ein Strich achtzehn Stromstößen, gleich drei Kurbelinduktorenumdrehungen, entsprechen.
Um den einzelnen Stationen beliebige Rufzeichen zuordnen zu können, ist es zweckmäßig,
die segmentförmigen Erhöhungen 4 mit den Nockenscheiben 3 nicht aus einem Stück
herzustellen, sondern versetzbar an ihnen zu befestigen.
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Die Nockenscheiben besitzen weiterhin je einen in Abb.4 nicht dargestellten,
aber in Abb. 2 und 3 erkennbaren Bund 5, der entweder mit der Nockenscheibe aus
einem Stück bestehen oder ebenfalls ein besonderes Teil bilden und mit der Nockenscheibe
fest verbunden sein kann. Dieser Bund 5 besitzt auch auf seiner freien Seitenfläche
segmentförmige Erhöhungen 6, die mit den Kontakten 38 (Abb. 3) zusammenarbeiten
und vorzugsweise gleichfalls versetzbar angeordnet sind. Diese weiteren Erhöhungen
6 und die ihnen zugeordneten Kontaktfedern 38 können zweckmäßig besonderen Anrufarten,.
z. B. Sammelanruf oder Notruf, vorbehalten bleiben, bei denen besonders lange Rufzeichenelemente
(langer Strich = io Kurbelumdrehungen) verwendet werden.
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Zur Auslösung des Wählers dient der Auslösemagnet 14 (Abb. i), dessen
Anker 15 bei 1.8 drehbar gelagert ist. Wie aus Abb. 2 erkennbar, ist dieser Auslösemagnet
neben dem Fortschaltmagneten ig parallel zu diesem, aber senkrecht zu der Steigräderachse
g unterhalb derselben angeordnet, und zwar so, daß der Anker 23 des Fortschaltmagneten
ig und der Anker 15 des Auslösemagneten 14 auf entgegengesetzten Seiten liegen.
Der Anker 15 des Auslösemagneten wirkt auf einen Hebel 16, der an einer Hilfssteuerwelle
13 befestigt ist. An dieser Welle sind ferner drei Stifte i2 (Abb. i und 2) angebracht,
die auf rückwärtige Fortsätze ii der um die Achse 17 drehbaren Sperrklinken io einwirken.
Wird somit .der Auslösemagnet erregt, so wird die Hilfswelle 13' um einen kleinen
Winkel entgegen dem Uhrzeiger (Abb. i) gedreht, wodurch alle drei Sperrklinken aus
ihren Steigrädern ausgehoben werden. Die Steigräder kehren daher unter dem Einfluß
der Rückzugsfedern 7 in ihre Ruhelage- zurück.
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Es sei nun an Hand der Abb. 5 eine zweckmäßige Schaltung für den dargestellten
Wähler beschrieben, und zwar sei wieder angenommen, daß der Wähler als Rufausscheider
zum wahlweisen Anruf von Abzweigstellen einer Gesellschaftsleitung L Verwendung
finden soll. Die -vom Kurbelinduktor der sendenden Station ausgesandten Wechselstromstöße
wirken auf das Wechselstromempfangsrelais We ein, das z. B. wie ein gewöhnlicher
polarisierter Wecker ausgebildet sein kann, dem lediglich ein Kontakt we hinzugefügt
ist. Über diesen Kontakt werden die Wechselstromstöße auf den Fortschaltmagneten
W gegeben, der dem Magnet ig der Abb. i bis 3 entspricht. In Reihe mit diesem Magnet
liegt das durch seine zweite Wicklung abfallverzögert gemachte- Relais X mit seiner
Wicklung I. Die Abfallverzögerung dieses Relais bewirkt, daß es die einzelnen Wechselstromperioden
überdauert, also während einer ganzen Stromstoßreihe (Punkt bzw. Strich) erregt
bleibt. Der Fortschaltmagnet W dagegen bewegt seinen Anker unter dem Einfluß jedes
einzelnen Wechselstromstoßes.
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Wie aus der Beschreibung der Wählerkonstruktion hervorgeht, wirkt
die erste Stromstoßreihe auf das erste Steigrad bzw. die erste Nockenscheibe ein.
Nach dem ersten Schritt dieses Steigrades wird der Kontakt % umgelegt, der dem ersten
Kontaktfederpaket 37 der Abb.3 entspricht: Am Ende der Stromstoßreihe fällt das
Relais X ab, so daß jetzt über Erde, s1, x2, woi, wog, Mi, Batterie die Spule Ml
erregt wird, die der rechten Spule (Abb. i) des polarisierten Relais 33 entspricht,
so daß das zweite Steigrad unter den
Einfluß der nächsten Stromstoßreihe
gestellt wird. @i'ährend dieser zweiten Stromstoßreihe bleibt die Spule JH, über
x,., und in, erregt. Der Kontakt znl entspricht dem Kontakt 35 in Abb. 3.
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Nach dem ersten Schritt des zweiten Steigrades wird der Wellenruhekontakt
w. des zweiten Steigrades umgelegt uild dadurch der Stromkreis für die Spule 11T2
vorbereitet, die der linken Spule (Abb. i) des polarisierten Relais 33 entspricht.
Am Ende der zweiten Stromstoßreihe wird daher über Erde, s1, x2, W'oh wog, Wos,
ryIs, Batterie die linke Spule @'ll, erregt, während gleichzeitig der Haltestromkreis
der rechten Spule Ml am Kontakt x2 unterbrochen wird. In der oben beschriebenen
Weise wird also jetzt das dritte Steigrad unter den Einfluß des Fortschaltmagnetankers
gebracht. Während der dritten Stromstoßreihe hält sich die Spule M2 mittels ihres
Kontaktes nag (bzw. Kontakt 34., Abb. 3) auch nach Öffnen ihres Erregerstromkreises
am Kontakt wo3. Nach Beendigung dieser dritten Stromstoßreihe wird der Haltestromkreis
der Spule il12 am Kontakt x2 unterbrochen, so daß das polarisierte Relais wieder
seine neutrale Stellung einnimmt.
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Auf diese Weise sind alle drei Nockenscheiben in der gewünschten Weise
eingestellt worden. Die von den Erhöhungen q. (Abb. 4.) der Nockenscheiben 3 beeinflußbaren
Kontakte 39 (Abb. 3) sind in Abb. 5 mit ?a11, n21, n31 bezeichnet. Entspricht das
empfangene Rufzeichen dem Rufzeichen der betrachteten Station, so sind .alle drei
Kontakte betätigt worden, so daß nach dem Abfall des unter dem Einfluß des Kontaktes
x3 stehenden Verzögerungsrelais V am Ende der dritten Stromstoßreihe folgender Stromkreis
für das Anrufrelais A zustande kommt: Erde, s2, x4, n11, 1121, n31, v2,
A, Batterie.
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Das Verzögerungsrelais V kann z. B. eine Abfalldauer von 2 Sekunden
haben. Durch diese lange Abfallzeit wird erreicht, daß der Stromkreis für das Anrufrelais
_A nicht schon nach der ersten oder zweiten Stromstoßreihe geschlossen wird, sondern
wirklich erst dann, wenn die Stromstoßgabe vollständig beendet ist. Dadurch wird
es möglich, auch Rufzeichen zu verwenden, die aus weniger als drei Zeichenelementen
bestehen. Wie aus Abb.5 hervorgeht, werden z. B. die Stationen 9, io, ii und 12
nur mit zwei Zeichenelementen (zwei Stromstoßreihen) gerufen, d. h. bei einem Anruf
dieser Station wird das dritte Steigrad und die dritte Nockenscheibe überhaupt nicht
beeinflußt, so daß der Kontakt zz31 in Ruhe bleibt. Die Station 13 und die Station
14. werden sogar mit nur einem Zeichenelement angerufen, wie die Verdrahtung des
Anrufstromkreises in Abb. 5 erkennen läßt.
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Der in Abb. i mit 1.4 bezeichnete Auslöscmagnet des Wählers trägt
in Abb. 5 das Bezugszeichen S. Man erkennt, daß der Stromkreis für diesen Magneten
erst nach Abfall des stark verzögerten Relais V am Kontakt v1 zustande kommen kann.
Um ein sicheres Ansprechen des- Relais A zu gewährleisten, kann dieser Kontakt v1
so justiert sein, daß er erst einige Zeit nach dem Kontakt v2 in die Ruhelage zurückkehrt,
oder der Kontakt vl kann noch von einem besonderen Hilfsrelais abhängig gemacht
werden, so daß die Gesamtverzögerungszeit für diesen Kontakt nicht zwei, sondern
drei bis vier Sekunden dauert. Nach dieser Zeit wird also der Auslösemagnet S erregt,
so daß alle Steigräder und Nockenscheiben in die Ruhelage zurückkehren. Am Kontakt
s2 ist der Anrufstromkreis und am Kontakt st der Stromkreis für die beiden Spulen
des polarisierten Relais während der Auslösezeit geöffnet.
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Die Kontakte n111 und n211 sind für besondere Rufarten vorgesehen
und entsprechen den Kontakten 38 der Abb.3. Die diese Kontakte betätigenden Nocken
6 (Abb.2, 3) sind, wie bereits beschrieben, so angeordnet, daß die zugehörigen Kontakte
38 nur nach Aufnahme eines besonders langen Striches (einer besonders langen Stromstoßreihe)
umgelegt werden können. Man erkennt aus Abb. 5, daß bei Aussendung nur eines langen
Striches auf allen Stationen das Anrufrelais A erregt wird, so daß ein einziger
langer Strich das Rufzeichen für Sammelruf darstellt. Werden zwei lange Striche
ausgesandt, so wird auch der Kontakt n211 betätigt und damit das Relais U erregt,
welches einen Alarm zur Aussendung bringt. Zwei lange Striche dienen daher für den
Unfallruf.
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In Abb. 5 ist parallel zu dem Kontakt in, noch ein Kontakt n1 p' gezeigt,
der ebenfalls zu dem ersten Kontaktfederpaket 38 (Abb.3) gehört. Dieser Kontakt
wird also ebenso wie der Kontakt n111 umgelegt, wenn an erster Stelle ein langer
Strich zur Aussendung gelangt. Vor Beendigung dieser ersten Stromstoßreihe wird
also schon die rechte Spule Ml des polarisierten Relais über s1, x2, 7a111'
erregt und auf diese `''eise sofort bei Betätigung von iz,f das zweite Steigrad
an Stelle des ersten unter den Einfluß der eintreffenden Stromstöße gebracht. Wenn
also der anrufende Teilnehmer bei der Aussendung der beiden langen Striche, die,
wie erwähnt, für den Unfallruf dienen, die Pause zwischen den beiden Strichen zu
machen versäumt, so wird der Unfallruf trotzdem richtig aufgenommen, weil der zweite
Teil der langen Stromstoßgabe auch ohne Zwischenschaltung einer Pause auf das zweite
Steigrad gelangt, so daß nach einiger Zeit der Kontakt 1z.311 richtig zur Umlegung
kommt. Ein weiterer Vorteil dieser Anordnung besteht darin, daß sich von dem beschriebenen
Wähler lange. zusammenhängende Stromstoßreihen aufnehmen lassen,
ohne
daß -man den Steigrädern unerwünscht hohe Zähnezahlen zu geben braucht. Ebenso wie
es auf diese Weise möglich ist, eine Beeinflussung mehrerer Einstellglieder (Nockenscheiben)
durch die gleiche Stromstoßreihe zu bewirken, läßt sich in entsprechender Weise
umgekehrt erreichen, daß das gleiche Einstellglied durch mehrere Stromstoßreihen
beeinflußt wird, z. B. indem die Erregung der Spule M, am Ende der ersten Stromstoßreihe
durch einen von der ersten Nockenscheibe beeinflußten Kontakt zunächst noch verhindert
wird. Gegebenenfalls läßt sich die Anordnung auch so treffen, z. B. durch entsprechende
Anordnung der Stifte 27 der Steuerwelle 28 (Abb. 3), daß mehrere Steigräder, wenn
erwünscht, gleichzeitig fortgeschaltet werden. Die Betriebsmöglichkeiten für den
erfindungsgemäßen Wähler sind also sehr mannigfach.
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Es sei noch erwähnt, daß der, erfindungsgemäße Wähler auch in Verbindung
mit anderen Betriebs- oder Stromstoßarten zweckmäßig verwendbar - ist, wenn auch
seine Benutzung für Gesellschaftsleitungen mit Morserufausscheidern besondere Vorteile
bietet.