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Schaltungsanordnung für Gesellschaftsleitungen in Fernmeldeanlagen,
insbesondere Fernsprechanlagen Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung
zum wahlweisen Anruf von Abzweigstellen einer Gesellschaftsleitung, bei der die
gewünschte Abzweigstelle durch Stromstoßreihen verschiedener Stromstoßzahl gekennzeichnet
wird. Die Stromstoßreihen verschiedner Stromstoßzahl können dabei .durch Rufzeichen
verschiedener Dauer, z. B. Punkte und Striche des Morseschlüssels, dargestellt werden.
Wird mit Wechselstrom gearbeitet, so besteht jedes Zeichen aus einem kürzeren oder
längeren Wellenzug, dessen einzelne Halbwellen sich als Stromstöße auswirken.
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Die Erfindung macht nun von einer Konstruktion Gebrauch, wie sie für
Nummernschalter in Fernsprechstationen zum Zweck, die Aussendung bestimmter Stromstoßreihen
zu sperren, schon bekannt ist. Durch geeignete konstruktive und schaltungstechnische
Maßnahmen läßt sich eine Anrufempfangseinrichtung, auch Rufausscheider :genannt,
schaffen, welche eine einfache und betriebssichere Auswertung der zum wahlweisen
Anruf der Stationen dienenden Zeichen erlaubt. Besondere Vorteile dieser Anordnung
sind, daß nur eine geringe Energie zur Verstellung des Schrittschalt-werks der Anrufempfangseinrichtung
nötig ist, da infolge der großen Zahl von Stromstößen, die auf ein Zeichen entfällt,
:der schrittweise Vorschub und damit auch der Hub -des Antriebsmagneten des Rufausschei-ders
klein gehalten werden kann. Außerdem erfordert die Anordnung nur einen geringen
Aufwand an Relais und infolge der gedrängten Bauart einen geringen Platzbedarf.
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Es ist bereits ein mechanischer Rufausscheider bekannt, bei welchem
ein nur mit einem einzigen Einstellglied versehenes Schaltwerk durch die verschiedenen
Zeichen einer Anrufkombination, ohne daß das Schaltwerk nach jedem Zeichen in die
Ruhelage zurückkehrt, immer weiter von Endstellung
zu En#1.stelluny
fortgeschaltet wird, bis in der gewünschten Station in der entsprechenden Endstellung
des Einstellgliedes der Anrufstromkreis geschlossen wird. In den nicht gewünschten
Stationen kehrt das Schaltwerk nach jedem Zeichen stets wieder in die Ruhelage zurück.
Dies hat den Nachteil, daß die Einstellglieder der Stationen immer wieder durch
die nachfolgenden Zeichen einer Anrufkombination eingestellt werden, wodurch die
Gefahr eines Fehlanrufs vergrößert wird.
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Die Erfindung verwendet deshalb als Anrufempfangseinrichtung an den
Abzweigstellen ein an sich bekanntes Wählwerk mit mehreren durch einen gemeinsamen
Antrieb gesteuerten Einstellgliedern (N ockenscheiben), welche sich zur Einstellung
durch die einzelnen Strornstoßreihen mittels einer mechanischen Umsteuervorrichtung
unter Sperrung des jeweils eingestellten Einstellgliedes, aber unter selbsttätiger
mechanischer Rückfiihrung der Antriebsvorrichtung nach jeder Stromstoßreihe in die
Ruhelage nacheinander unter den Einfluß des die Stromstoßreihen aufnehmenden gemeinsamen
Antriebsmagneten stellen, wobei die Einstellung der Antriebsvorrichtung lediglich
durch einen einzigen für die Dauer einer Stromstoßreil?e erregten :Magneten gesichert
wird.
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Die beiliegenden Figuren zeigen eine Ausführungsforrn der Erfindung.
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Fi:g. i zeigt schematisch, soweit erforderlich, die konstruktive Ausbildung
des Rufausscheiders, während Fi.g. 2 die Schaltung einer solchen Einrichtung in
einer Abzweigstelle einer Gesellschaftsleitung darstellt.
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Wie die Fia. i erkennen läßt, wird das "Zahnrad R durch eine Stoßklinke
:des Magneten D i schrittweise angetrieben. Das Rad R
sitzt fest auf
der Welle a i, welche durch eine Feder f 3 in :der Ruhelage gehalten `wird. Das
Treibrad R wird während der Einstellung durch eine Klinke des Sperrmagneten Sp gehalten.
Auf der Welle a. i sitzt ferner fest das Zahnrad R i, welches ein Zahnsegment R2
antreibt. Letzteres ist drehbar auf der Achse a3 gelagert. Das Zahnsegment Ra wird
demnach durch das treibende Rad Ri um die Achse a 3 geschwenkt. Es verdreht dabei
die an seinem äußeren Umfang drehbar , g gelagerte Steuerwelle a-2, die am anderen
Ende in einem Gegenlager im Kurbelarm Z ebenfalls drehbar gelagert ist. Durch eine
hier angeordnete Feder f G wird die Steuerwelle in der Ruhelage gehalten. Der Kurbelarm
Z ist fest mit der Achse a 3 verbunden. Auf der Steuerwelle a.2 sind spiralig versetzt
eine Anzahl hIitnehinerlclinlzeii 11i, K2, IL 3,
11.1. angeordnet, welche
je hach ihrer Stellung nacheinander in Eingriff kommen mit den Anschlagstiften 1'i,
V2,y3,N-t. Der AnschlaLstift Ni ist den Schalträdern Sia. Sib, S ic zugeordnet und
fest mit ihnen verbunden. Entsprechend ist der Anschlagstift N? fest mit den Schalträdern
.S2a, S2b, Sec, der Anschlagstift N3 mit den Schalträdern S3 und der Anschlagstift
N4 mit den Schalträdern Sd verbunden. Die Schalträder S i bis S.4 sind lose
auf fier Achse a 3 gelagert. Der Schaltradsatz S i ist fest mit dem Klinkenrad cri,
der Schaltradsatz S2 fest finit dein Klinkenrad Kr2. der Schaltradsatz S 3 fest
mit dem Klinkenrad Kr3, der Scltaltra(1-satz S4 fest mit dem Klinkenrad Kr4 verbunden.
Durch die Drehungsfedern i i, j2, f3, f d. werden die Schalträder in der Ruhelage
gehalten. Jedes der Klinkenräder Kr- i bis Kr.I wird durch eine Sperrklinke Gi.
G2.
G3, G.I in der eingenommenen Lage gehalten. Diese Sperrklinken
sind auf einer uni ihre Län;sach.se schwenkbaren Stange St befestigt und können
durch diese von ihren zugehörigen Klinkenrädern abgehoben werden. Die Drehung der
Stange St erfolgt durch den Anker -des Auslöseniagneten .3_1I. Die Schaltradsätze
Si bis Sd, deren einzelne Räder a, b, c
verschieden ausgebildete Ausschnitte
aufweisen (Nockenscheiben), steuern die Kontaktsätze I, 1I, III und IV. Jeder Kontaktsatz
besteht aus drei Kontakten a., b, c, welche jeweils von den Schalträdern
Sa, S1_), Sc gesteuert werden. Ein Satz Schalträder mit den zugehörigen Kontakten
ist in Fi-. 2 als Ktiliss(, bezeichnet. Auf der Achse a a sitzt ferner noch
fest ein Klinkenrad LT. welches zur schrittweisen Verstellung der Steuerwelle adient.
Dies wird durch die federnde Klinke 5" und durch die Sperrklinke 1, welche beide
in das Klinkenrad L' eingreifen, bewirkt. Die Sperrklinke N ist in einem um die
Achse a 3 verschwenkbaren Lager angeordnet, sie besitzt ein rückwärtiges Verlängerungsstück,
welches unter .der Stange S@t hindurchgreift und bei Verdrehung der Stange niedergedrückt
wird, wodurch die Sperrklinke X außer Eingriff kommt mit dem Klinkenrad L-. Die
federnde Klinke I' ist, ebenfalls unter der Stange St hindurchgreifend, fest gelagert.
Sie wird ebenfalls bei Drehung der Stailge.St so herabgedrückt, daß sie außer Eingrite
mit dein Klinkenrad L% kommt.
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Die Wirkungsweise der Anordnung ist folaende: Durch eintreffende Stromstöße
wird der Magnet Di stoßweise erregt und schaltet das Klinkenrad R schrittweise fort.
Der Sperrmagnet Sp ist während einer Stromstollreihe .dauernd erregt. Bei der Drehung
des Klinkenrades R wird auch das Zahnrad Ri bewegt. Dementsprechend wird auch das
Zahnsegment R= uni die Achse u 3 um einen Betrag gedreht, welcher von der
Zahl der aufgenommenen
Stromstöße abhängig ist. Die Achse a 2 dreht
sich dabei nicht, da die Sperrklinke X, welche sich mit dem Klinkenrad U mitdreht,
die Lage des Klinkenrades U sichert. Die Steuerwelle a2 nimmt mit .ihrer Mitnehmerklinke
Ki, die in Eingriff kommt mit dem Anschlagstift Ni, die Schalträder Si und :das
damit verbundene Klinkenrad Kri mit. Die Räder werden ebenfalls entsprechend der
aufgenommenen Stromstoßzahl um einen gewissen Betrag verdreht. Sie betätigen dabei
je nach :der Form der Schalträder ihre zugehörigen Kontakte I a, I b, I c.
Ist die Stromstoßreihe zu Ende, so wird außer dem Magneten Di auch .der Sperrmagnet
Sp stromlos und gibt das Klinkenrad R frei. Die Welle ai wird daraufhin durch die
Feder f 5 wieder in die Ruhelage zurückgedreht. Damit wird: auch die Welle a2 wieder
in die Ruhelage zurückgeschwenkt. Die Räder Si werden jedoch in der eingenommenen
Stellung durch die in die Zähne des Klinkenrades Kri eingreifende Sperrklinke Gi
gehalten. Beim Rücklauf der Achse a2 fällt die Klinkenfeder Y in das
Klinkenrad U ein und veranlaßt dadurch eine Verdrehung des Klinkenrades U um einen
einer Klinkenteilung entsprechenden Zahn, dadurch wird die Steuerwelle a2 so gedreht,
d.aß nunmehr bei .der nächsten Stromstoßreihe die Klinke K2 in Eingriff mit dem
Anschlagstift N2 kommt, während die übrigen Klinken Ki, K3, K4 außer Eingriff
mit ihren zugeordneten Anschlagstiften bleiben. Dadurch werden bei der nächsten
Stromstoßreihe die Schalträder S2 und das Klinkenrad h2 um einen der aufgenommenen
Stromstoßzahl entsprechenden Betrag verdreht. Bei der 3. und 4. Stromstoßreihe werden
die Schalträder S3
mit dem zugehörigen Klinkenrad Kr3 und die Schalträder
Sq. mit dem zugehörigen Klinkenrad Kr4 verdreht. Der Schaltradsatz S3 wird durch
die Sperrklinke G 3 und der Schaltradsatz S4 durch die Sperrklinke G.4. in der eingenommenen
Stellung gehalten.
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Die Auslösung, welche erfolgt, wenn nach einer Stromstößreihe eine
die zwischen zwei Stromstoßreihen übliche Pause übersteigende Pause eintritt, wird
durch .den Auslösemagneten ANI gesteuert. Wird der Magnet erregt, so bewirkt dessen
Anker eine Verdrehung der Schaltstange St. Diese hebt einmal die Sperrklinken Gi
bis G4 von den Klinkenrädern Kri bis Kr4 ab, worauf die Schaltra:dsätze unter dem
Einfluß der Federn f i, f 2, f 3, f 4 in ihre Ruhelage zurückkehren. Ferner werden
die beiden Klinkenfedern X und Y vom Klinkenrad U abgehoben, wodurch die Steuerwelle
a2 vermittels -der Feder f 6 in
ihre Ruhelage zurückkehrt.
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Die in Fig. i dargestellte Konstruktion wird gemäß Erfindung als Rufausscheider
in den Abzweigstellen einer Gesellschaftsleitung verwendet.
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Fig. 2 zeigt die Schaltungseinzelheiten einer solchen Station, soweit
sie zum Verständnis der Erfindung nötig sind. Die Kennzeichnung der einzelnen Stationen
erfolgt durch verschiedene Kombinationen von Morsezeichen seitens einer zentralen
Vermittlungsstelle, welche durch kurze und lange Wechselstromzüge gekennzeichnet
sind. Die dargestellte Station wird beispielsweise :durch das Zeichen .. -. angerufen.
Ein Punkt (kurzer Wechselstromzug) wird durch eine Kurbelumdrehung des Induktors
an der anrufenden Stelle gegeben. Er entspricht bei dem üblichen Übersetzungsverhältnis
des Induktors etwa sechs vollen Wechselstromperioden. Ein Strich (langer Wechselstromimpuls)
wird durch 3 Kurbelumdrehungen des Induktors erzeugt, er umfaßt etwa 2o volle Wechselstromperioden.
Ferner ist für Sammelanruf noch ein besonders langer Wechselstromzug vorgesehen,
welcher durch Kurbelumdrehungen erzeugt wird und dementsprechend etwa 5o volle Perioden
umfaßt. Die Auswertung dieser Wechselstromzeichen erfolgt durch den Rufausscheider,
derart, daß das i. Wechselstromzeichen auf die i. Kulisse, das 2. Zeichen auf die
2., das 3. auf die 3. und das Zeichen auf die 4.. Kulisse einwirkt. In einer Nebenfigur
2 b ist gezeigt, in welcher Weise die Schalträder Si a bis Si c ihre zugeordneten
Kontakte I a bis I c schließen. Der Kontakt Ia wird sofort, nachdem die Schalträder
ihre Ruhelage verlassen haben, geschlossen. Er bleibt bis zur Rückkehr der Schalträder
in die Ruhelage geschlossen. Der Zweck dieser Anordnung wird später erläutert werden.
Der Kontakt I b hat zwei Stellungen. Beim Eintreffen eines kurzen Wech,selstromzeichens
(Punkt) wird zuerst der untere Kontakt vorübergehend geschlossen. Trifft ein langes
Zeichen ein (Strich), so wird der untere Kontakt wieder geöffnet und der obere Kontakt
geschlossen. Trifft ein besonders langer Impuls (für einen Sammelanruf) ein, so
nimmt der Kontakt I b eine neutrale Mitteleinstellung ein. Der Kontakt I c schließt
dagegen erst, wenn ein besonders langes Wechselstromzeichen eintrifft. Durch eine
entsprechende Verdrahtung der einzelnen Kontakte innerhalb der Kulissen werden die
verschiedenen Anrufkombinationen hergestellt.
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Beim Eintreffen eines Wechselstromzuges folgt das polarisierte Empfangsrelais
W, für welches zweckmäßigerweise ein polarisiertes System der bekannten Wechselstro:mwecker
verwendet wird, :den einzelnen Halbwellen und legt dabei abwechselnd seinen Anker
iv um. Beim Schließen des Kontakten 2w wird
folgender Stromkreis
geschlossen: Erde, Batterie, Kontakt 2, ze" Wicklung des Magneten Di, parallel dazu
Wicklungshälfte I der rechten Wicklung (Re), Wicklungshälfte 1I der linken
Wicklung (Li) des polarisierten Hilfsrelais IVi, Kontakt 2wi, Erde. Parallel zu
diesem Stromkreis wird auch der Sperrmagnet Sp erregt: Erde, Batterie, Kontakte
2w, 4w1, Sperrmagnet Sp, Erde. Der Drehmagnet Di spricht an und schaltet das Klinkenrad
R um einen Schritt fort. Das polarisierte Relais Wi, ebenso wie das Empfangsrelais
W aus dem polarisierten System eines Wechselstromweckers gebildet, dient zur Sicherung
des stromlosen Zustandes des -Magneten Di nach Beendigung eines Wechselstromzuges,
gleichgültig, wo der Anker des Relais W nach der letzten Halbwelle liegen bleibt.
Die auf den beiden Schenkeln des Magneten des Relais angeordneten Wicklungen sind
zu diesem Zwecke unterteilt und, wie die Figur zeigt, so geschaltet, daß in der
üblichen Weise bei Stromdurchgang in der einen Richtung die eine Wicklung den Pol
in dem einen Schenkel verstärkt und die andere Wicklung den Pol in dem anderen Schenkel
schwächt. Das Relais Wi legt daher entsprechend ,der Richtung des über Kontakt 2w
geschlossenen Stromes kurze Zeit, nachdem der Magnet Di angesprochen hat, seinen
Anker um; es öffnet dabei Kontakt 2wi und schließt Kontakt iwi. Gleichzeitig wird
der Kontakt 4wi geöffnet und Kontakt 3 wi geschlossen. Der Sperrmagnet Sp überbrückt
als Verzögerungsrelais die Umschlagzeit des Ankers w i. Da der Kontakt i w inzwischen
auch bereits geschlossen wurde, bleibt Magnet Sp in folgendem Stromkreis erregt:
Erde, Batterie, Kontakte In', 3W1, Sperrmagnet Sp, Erde. Parallel zu diesem
Stromkreis wird folgender Stromkreis geschlossen: Erde, Batterie, Kontakt i w, Wicklungshälfte
I Li, Wicklungshälfte II Re des polarisierten Relais Wi, Kontakt iwi, Erde.
Aus Sicherheitsgründen wird parallel zum Kontakt izui der Stromkreis durch einen
Kontakt 5 sp des Sperrmagneten gehalten. Wie in der Abbildung gestrichelt angedeutet,
kann außer dem Magneten Di noch ein zweiter Antriebsmagnet D 2 vorgesehen werden
zum Antrieb des Klinkenrades R, wodurch entweder eine schnellere Fortschaltung erreicht
oder ein kleinerer Vorschub notwendig wird. Der Magnet D2 wird in einem Stromkreis
parallel zu der linken Wicklungshälfte I und der rechten Wicklungshälfte II des
Relais Wi erregt. Der Anker :des Relais ff'i legt sich entsprechend der Stromumkehr
in den Wicklungen nach kurzer Zeit wieder in die rechte Lage um, wodurch die Kontakte
i zc@i und 3 WI geöffnet und die Kontalcte 2z#,!i uns .Iwi geschlossen werden. Da
inzwischen auch der Anker w in die rechte Lage sich umgelegt hat, wobei Kontakt
iw geöffnet und 2-70 geschlossen wurde, wird der Drehmagnet D 2 stromlos, der Drehmagnet
Di wird wiederum erregt, ebenso wird das Relais Wi in einem solchen Sinn erregt,
daß sein Anker wieder in die linke Lage sich umlegt. Ist die Strornstoßreihe zu
Ende, so bleibt der Anker W in einer beliebigen Lage liegen. Es sei angenommen,
er bleibe in der in .der Figur dargestellten Lage, in welcher der Kontakt 2U1 geöffnet
und iw geschlossen ist. Das polarisierte Relais fVi wird dabei in einem solchen
Sinn erregt, daß sein Anker ebenfalls die in der Figur dargestellte Lage einnimmt,
in welcher die Kontakte izVi, 37k!i geöffnet und 2 wi und 4W1 geschlossen sind.
Dadurch kommt der Sperrmagnet Sp zum Abfall, wodurch die Rückführung der Welle
a2 in die Ruhelage eingeleitet wird. Am Kontakt 5 sp wird der Stromkreis
für den Magneten D 2 und die beiden Wicklungshälften I Li und IIRe des Relais
Wi unterbrochen. Bleibt der Anker des Relais W am Ende eines Wechselstromstoßes
in der anderen Lage liegen, so daß der Kontakt iw .geöffnet und 2w geschlossen ist,
so nimmt auch der Anker des Relais Wi die entgegengesetzte Lage ein, wodurch nach
Abfall des Sperrmagneten Sp der Stromkreis für den Magneten Di und das Relais fVi
am Kontakt 6 sp endgültig unterbrochen wird.
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Ist der i. Wechselstromzug zu Ende, so sind die Kontakte I a, I b
nach links umgelegt, während Kontakt I c noch in der ursprünglichen Lage sich befindet.
Nach dein Abfall des Sperrmagneten Sp wird folgender Stromkreis für :das Verzögerungsrelais
Z geschlossen: Erde, Kontakte Ia., sp, Wicklung des Relais Z_, Batterie, Erde. Das
Relais ist so ausgebildet, daß, wie die Fig. 2 a zeigt, zuerst die Kontakte --i
nach 1,5 .bis 2 Sek., daraufhinderKontaktz2,dieser aber erst nach weiteren 3 Sek.
schließen. Da jedoch bis zum Schließen der Kontakte -i bereits das nächst Rufzeichen
eingetroffen .ist, so kommen die durch die Kontakte des Magneten Z vorbereiteten
Stromkreise zunächst nicht zur Wirkung. Auch wird sofort bei der nächsten Stromstoßreihe
durch die Erregung deS Magneten S'p der Stromkreis des Relais Z am Kontakt sp wieder
unterbrochen, wodurch die Verzögerungseinrichtung wieder außer Wirkung gesetzt wird.
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Bei Aufnahme des nächsten Wechselstromzuges,welcher, da er einen Punkt
1,eniizeiciinet, wiederum nur kurz ist, spielen sich Oliv gleichen vorstehend schon
beschriebenen Schaltvorgänge ab. Es werden jedoch hierbei die Schalträder der zweiten
Kulisse verstellt.
Dabei werden die Kontakte Ha und II b nach links
umgelegt, während der Kontakt II c unverändert bleibt. Bei Aufnahme des dritten
Wechselstromzuges, der diesmal, da er einen Strich kennzeichnet, lang ist, werden
die Schalträder der dritten Kulisse verstellt,, dabei wird Kontakt III a nach links,
Kontakt III b dagegen nach rechts umgelegt, Kontakt III c bleibt unverändert. Bei
Aufnahme des vierten Wechselstromzuges, der wiederum kurz ist, werden die Kontakte
IV a und IV b nach links umgelegt. Das Schaltrad S4c ist nicht beschaltet. Ist der
vierte Wechselstromzug zu Ende, so kommt der Magnet Sp endgülig zum Abfall. Der
Magnet Z spricht über die geschlossenen Kontakte I a bis IVa endgültig an. Nunmehr
wird innerhalb von zwei Sek. der Stromkreis für das Anrufsignal in der angerufenen
Station geschlossen: Erde, Kontakte IV b, III b, II b, I b, 5 z i,
Anrufsignal AS, Batterie, Erde. Das Anrufsignal ertönt so lange, bis über den Kontakt
7 z a und einen der Kontakte I a bis IV a der Auslösemagnet AM erregt
wird. Spricht dieser@an, so werden, wie bei Beschreibung der in Fig. i dargestellten
Konstruktion ausgeführt, sämtliche Schalt- und Klinkenräder in die Ruhelage zurückgeführt,
wodurch die Kontakte im Anrufstromkreis wie im Auslösestromkreis unterbrochen werden.
Da die Schalträder der einzelnen Kulissen verschieden weit verstellt sein können,
so wird der Stromkreis für den Auslösemagneten AM erst unterbrochen, wenn
sämtliche Schalträder S i a bis S4c in die Ruhelage zurückgekehrt und damit keiner
der Kontakte I a bis IV a geschlossen ist.
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Das Ausführungsbeispiel zeigt Sammelanruf für mehrere Gruppen von
Abzweigstellen. Bei einem Sammelanruf, welcher durch einen einzigen besonders langen
Wechselstromzug gekennzeichnet ist, wird nur die erste Kulisse bei sämtlichen Abzweigstellen
verstellt, dabei wird der Kontakt Ia nach links umgelegt und der Kontakt I c nach
rechts, Kontakt I b bleibt in der Mittelstellung. Nach Ansprechen des Relais Z kommt
in den Abzweigstellen mit der entsprechenden Verdrahtung folgender Anrufstromkreis
zustande: Erde, Kontakte 6 z i, I c (nach rechts umgelegt), II c (nach links umgelegt),
Anrufsignal AS, Batterie, Erde.
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Der Sammelanruf für die zweite Gruppe von Stationen ist durch zwei
besonders lange Wechselstromzüge gekennzeichnet, wodurch die erste und zweite Kulisse
beeinflußtwerden. In den durch den zweiten Sammelanruf anzurufenden Stationen ist
die Verbindung zwischen Punkte und p zu lösen und zwischen Punkt e und t herzustellen.
Der Stromkreis für das Anrufsignal nach Beendigung der beiden Wechselstromzeichen
läßt sich ohne weiteres erkennen. Die Auslösung des Rufausscheiders erfolgt dann
wiederum nach etwa 3 Sek. durch die Erregung des Auslösemagneten AM.