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Auswahleinrichtung für eine größere Anzahl von Schaltstellungen, insbesondere
für Meßstellen Die Fertigung von Geräten der Elektrotechnik, insbesondere von Geräten
der Fernmeldetechnik mit ihrem komplizierten Aufbau und ihren verwickelten Schaltungen,
macht beim bzw. nach dem Zusammenbau solcher Geräte umfangreiche Prüfarbeiten und
Messungen erforderlich. Der hierfür benötigte Zeitaufwand stellt einen beträchtlichen
Anteil der Gestehungskosten solcher Geräte dar. Das Bestreben der Industrie geht
daher dahin, die Prüf- und MeBverfahren wirtschaftlicher zu gestalten und Prüfgeräte
zu schaffen, die gestatten, die verschiedenen an einem Gerät der genannten Art notwendigen
Prüfungen und Messungen in Gestalt von Reihenmessungen selbsttätig oder halbselbsttätig
nacheinander durchzuführen. Prüfgeräte dieser Art sind in der- F@rnmeWetechnik seit
langem bekannt. -Sie. enthalten in der Regel einen MeBstellenwähler, häufig in testalt
eines Drehwählers, der selbsttätig von Meßstelle zu IMeBstelle weiterschaltet und
dabei auch im- Fjriifgerät selbst die für die verschiedenartigen Messungen erforderlichen
Umschalturigen Vornimmt. Die Reihenfolge der einzelnen Messuxigen liegt dabei vollständig
fest. In der Praxis komi_es ` jedoch häufig vor, daß einzelne Messungen,. -noch
-einmal vorgenommen werden sollen oder da13,man rasch einen Vergleich mit einer
bestinn nten anderen Messung vornehmen möchte, die in .der der Messungen nicht neben
der gerade eingestellten MeBstelle liegt: In ,solchen Fällen :ist
es
erforderlich, den 'selbsttätig fortschreitenden 'Meßvorgang zu unterbrechen und
die gewünschte Messung durch entsprechende Umschaltungen voh Hand vorzubereiten
und durchzuführen, wozu es eines größeren Zeitaufwandes bedarf.
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Die Erfindung bezieht sich auf solche Prüfgeräte und hat eine Auswahleinrichtung
für eine größere Anzahl von Schaltstellungen zur Durchführung von Reihenmessungen
zum Gegenstand, die wahlweise eine schrittweise Fortschaltung : vors Schaltstellung
zu Schaltstellung oder die Auswahl beliebiger Auswahlstellungen in beliebiger Reihenfolge,
sowie einen jederzeitigen Wechsel von der einen Betriebsart auf die andere gestattet.
Diesevmfassenden Schaltaufgaben werden dabei mit einem. minimalen Aufwand an Schaltmitteln
erzielt. Die Einrichtung besteht erfindungsgemäß aus einer Relaiskettenschaltung
mit nur einem Relais je Schaltstellung, einem jedem dieser Relais individuell zugeordneten
Schaltmittel für die Einschaltung einzelner Schaltstellungen, einem einzigen Steuerrelais
zur schrittweisen Fortschaltung der Relaiskette, das mit seinem Steuerkontakt abwechselnd
die Erregerstromkreise der entsprechend zusamrrnengefaßten geradzah)igen und ungeradzahligen
Kettenrelais vorbereitet, und von den Einzeltasten abhängige Hilfsschaltmittel zur
Beeinflussung des Steuerrelais derart, daß dessen Steuerkontakt stets die für eine
schrittweise Fortschaltung aus der zuletzt eingenommenen Auswahlstellung erforderliche
Lage einnimmt-Auswahleinrichtungen in Gestalt einer Relaiskettenschaltung, sog.
Relaiswähler, mit nur einem Relais je Schaltstufe; sind bereits mehrfach bekannt.
Bei diesen bekannten Schaltungen erfolgt die Weiterschaltung bzw. das Wiederabschalten
des vorhergehenden Relais der Kette in der Regel durch Kontakte des jeweils eingeschalteten
Kettenrelais. Es sind auch solche Kettenschaltungen bekannt, bei denen die Zahl
der Kettenrelais geringer ist als die Zahl der Schaltstellungen. Diese Ketten werden
mit Hilfe besonderer Umsteuerrelais mehrfach durchlaufen, wobei in den verschiedenen
Durchläufen verschiedene Kontakte der einzelnen Kettenrelais zur Wirkung gebracht
werden.
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Diese bekannten Relaiswählerschaltungen sind für das hier in Frage
stehende Anwendungsgebiet nicht brauchbar, insbesondere wegen der Forderung, neben
der schrittweisen Fortschaltung jederzeit eine beliebige Meßstelle auswählen zu
können. Es wäre zwar denkbar, in einen solchen Fall den Relaiswähler in Freiwahl
die gekennzeichnete Meßstelle aufsuchen zu lassen; jedoch bedarf es hierzu wieder
eines besonderen Aufwandes, um die Freiwahl zu steuern, und auch bei einer größeren
Zahl von Schaltstellungen einer längeren Einstellzeit. Da außerdem die einzelnen
Kettenrelais gemäß der weiteren Erfindung mit ihren Kontakten in möglichst großem
Umfange zur Vorbereitung der verschiedenen Meßstromkreise beitragen sollen, ist
,es notwendig, die Schaltungsanordnung so auszubilden, daß für ihre Steuerung. so
wenig Kontakte als möglich gebraucht werden, was bei den bekannten Schaltungen dieser
Art jedoch nicht der ^Falf@Ust. Dagegen ist .die Anwendung einer geeigneten Relaiswählerschaltung
an sich für den ;angegebenen Zweck von besonderem Vorteil, da solle: Schaltungen
für eine beliebige Zahl von Schaltstengen ausgebildet und somit den jeweils vorliegenden
Erfordernissen in bester Weise angepaßt wurden können.
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Durch die Zusammenfassung . der geradz,bligen und;. d ungeradzahligen
Kettenrelais sowie: ihre abwechselnde Steuerung. durch ein einziges - Umsteuerrelais
. und die Anwendung einer, besonde gegensinnig erregten Abwerfwicklung wird bei
Auswahleinrichtung gemäß der Erfindung erreicht; daß für die eigentliche Steuerung
der Kette für beide Betriebsarten insgesamt nur zwei Kontakte: je Kettenrelais benötigt
werden, so daß für.die Vor-Bereitung der MeBstromkreise bei Anwendung von Fernmelderelais
üblicher Bauart noch mindestens vier Kontakte zur Verfügung stehen. Der benötigte
Aufwand ist im Hinblick auf die vielseitigen Schaltmöglichkeiten durch die sinnvolle
Kombination der verschiedenen Merkmale auf ein Minimum herabgesetzt.
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Im folgenden soll an Hand des in der Schaltskizze wiedergegebenen
Ausführungsbeispiels" Auf=
bau und Wirkungsweise einer Auswahleinrichtung
gemäß der Erfindung näher erläutert werden. Die Anwendung derartiger Auswahleinrichtungen
ist nicht auf das. genannte Gebiet der Prüfgeräte. beschränkt, sondern erstreckt
sich auch auf Anlagen und Geräte, bei denen sowohl fortschreitende selbsttätige
Auswahl verschiedener Schaltstellungen als auch eine Auswahl beliebiger Einzelstellungen
erwünscht sind.
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In dem Schaltbild ist daher auch nur die eigentliche Relaiswählerschaltung
mit den erforderlichen Steuer- und .Hilfsrelais gezeigt, während auf die Darstellung
der eigentlichen Prüf- und Meßeinrichtung als nicht unmittelbar zur Erfindung gehörig
verzichtet wurde.
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Die Relaiskette wird von den Relais Z t bis. 2 n gebildet, von denen
jedes drei Wicklungen (1II, 11I) besitzt. Von diesen drei Wicklungen dienen zwei
(I und II) als Erregerwicklungen, und zwar,. wird Wicklung I bei der fortschreitenden
Kettensteuerung erregt, während über Wicklung I1 die Einschaltung des betreffenden
Kettenrelais bei der Einzelauswahl erfolgt. Zur Durchführung dieser Einzelauswahl
ist jedem Kettenrelais eine Taste T r bis T& `zugeordnet. In beiden BettieWä)ien
dient Wicklung LI ;nach der Erregung des £"Mn- . relais- als Haltewicklung. Wicklung
III .schließlich ist gegensinnig zu den anderen beiden WiOduen. Sie ist der Ansprechwicklung
I des nächstfolgen Kettenrelais parallel geschaltet und bewirkt -..zugleich mit
dessen :Einschaltung das Abwerfen,--*3 eigenen Relais: ;, Wie berdits erwähnt, sind
die ungerädaahligen und die geradgahligen Kettenrelais zusammengef48t. Die: beiden;
Teilgruppen werden übermeüzh -schaltkontakt des Steuerrelais B abwec'lelnd,, an
Spannung :gelegt, wie weiter unten noch ausfühich
beschrieben werden
soll. Jeder Teilgruppe ist ferner noch ein Hilfsrelais D bzw. F zugeordnet, deren
Aufgabe einmal darin besteht, bei einer Einzelauswahl eine etwa noch bestehende
Einstellung zu löschen, zum anderen darin, bei übergang auf schrittweise Weiterschaltung
die richtige Lage des Steuerkontaktes sicherzustellen. Diese schrittweise Fortschaltung
erfogt hier durch Betätigung einer Weiterschaltetaste WT, die so angeordnet ist,
daß der beabsichtigte Schaltvorgang stets erst nach ihrer Wiederfreigabe ausgeführt
wird. Dies wird erreicht, indem man für das Steuerrelais B zusammen mit einem Hilfsrelais
A eine sogenannte, an sich in der Fernmeldetechnik bekannte Viertaktschaltung anwendet.
Bei anderer Anwendung der Auswahleinrichtung kann die Weiterschaltetaste WT ohne
weiteres durch einen Kontakt eines Impulsrelais oder sonstigen, gegebenenfalls ferngesteuerten
Impulsgebers ersetzt werden.
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Die Wirkungsweise der Anordnung ist folgende: Im Ruhezustand der Auswahleinrichtung
sind sämtliche Relais stromlos. Die Einschaltung kann an beliebiger Stelle erfolgen,
indem man eine der Einzeltasten betätigt. Es sei hier jedoch der Regelfall angenommen,
daß die Kette von Anfang an durchlaufen werden soll. Dies kann nun entweder durch
Betätigung der der Endstellung zugeordneten Taste T n oder der ersten Taste
T i bewirkt werden. Die erstgenannte Möglichkeit ist vor allem dann zweckmäßig,
wenn mit der Tastenbetätigung zugleich ein Meßvorgang ausgelöst wird. In diesem
Fall ordnet man der Endstellung keinen Meß- oder Prüfvorgang zu, sondern verwendet
diese Stelle lediglich zur Einschaltung. Der Einfachheit halber sei jedoch angenommen,
daß die Taste T i zur. Einschaltung betätigt wird. Hierdurch wird zunächst ein Stromkreis
für das Relais D gebildet, der wie folgt verläuft: -f-, T i, D, g I, -.
Relais D spricht an, öffnet mit d I I den für alle Haltewicklungen gemeinsamen Teil
des Haltestromkreises, so daß ein etwa noch erregtes Z-Relais sicher zum Abfallen
kommt. Gleichzeitig wird durch d I die Wicklung I eines Relais G eingeschaltet,
das hierbei ebenfalls erregt wird und mit g I den Kurzschluß seiner in Reihe mit
dem DLRelais liegenden zweiten Wicklung aufhebt. Hierdurch wird die Stromstärke
in der Wicklung des Relais D so weit herabgesetzt, daß sich dieses Relais nicht
länger halten kann. Relais G dagegen hält sich über diese hochohmige Wicklung nach
Abfall von D weiter. Sobald D
abgefallen ist, kommt über die noch betätigte
Taste T i Relais Z i zum Ansprechen: +, T i, Z i (II),
d II, f III, -, und hält sich anschließend über seinen eigenen Kontakt z
i 111. Damit ist die Einstellung auf Schritt i vollzogen. G fällt nach Loslassen
der Taste T i wieder ab.
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Ist die Auswahleinrichtung Teil eines Prüfgerätes, so sind gleichzeitig
mit der Erregung des Kettenrelais Z i durch dessen Kontakte die erforderlichen Schaltmaßnahmen
zur Bildung der lMeßstromkreise für die in dieser Stellung durchzuführenden ,Messungen
erfolgt. : Sollten die verfügbaren Kontakte hierfür in besontema Fällten nicht ausreichen,
so können den Kettenrelais ohne Schwierigkeit Hilfsrelais zugeordnet,. z: B. parallel
geschaltet werden. Die jeweils eingenommene Stellung wird zweckmäßig optisch zur
Anzeige gebracht. Zur Einschaltung der hierfür benötig Signalmittel, wie Lampen
od. dgl., werden ebenfalls keine zusätzlichen Kontakte der Kettenrelais ' benötigt,
wenn diese auch den Relais parallel geschaltet werden.
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Es kann nun nach Einschaltung der Auswahleinrichtung entweder jede
beliebige Einzelstellung in beliebiger Reihenfolge ausgewählt oder die Kette schrittweise
fortgeschaltet werden. Zunächst sei der erste Fall beschrieben und angenommen, daß
als nächste die Taste T 2 betätigt werde. Über -f-, T 2 F, g I, - wird Relais
F erregt, das mit 1111 den. Haltestromkreis für Z r auftzeunt, das daraufhin
abfällt, und mit f I das Relais G zum Ansprechen bringt. Nach dem Ansprechen von
G erhält Relais F wie vorher Relais D Fehlstrom und fällt wieder ab, worauf Relais
Z 2 über seine Wicklung I I erregt wird und sich über z 2 III bindet: Wie aus vorstehenden
Ausführungen ersichtlich,. werden bei der Auswahl einzelner Schaltstellungen lediglich
die Wicklungen I I der Kettenrelais Z in Anspruch genommen.
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Es sei nun weiter angenommen, daß von Stellung 2 aus die folgenden
Auswahlstellungen fortlaufend eingeschaltet werden sollen, der Wähler also schrittweise
fortgeschaltet werden soll. Hierfür ist die Weiterschaltetaste WT vorgesehen.
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Es ist bereits eingangs erwähnt worden, daß die den beiden Teilgruppen
der Z-Relais zugeordneten Hilfsrelais Dl und F den Hauptzweck haben, die richtige
Stellung des Steuerkontaktes für die Weiterschaltung der Kette zu gewährleisten.
Um dies zu erläutern, sei zunächst nochmals auf die bereits beschriebene Einzelauswahl-
durch Betätigung der Tasten T i und T 2 zurückgegriffen und festgestellt,
welchen Einfiuß diese Betätigung auf das der stufenweisen Fortschaltung dienende
Steuerrelais B hat: Bei der Betätigung von T i wurde das Relais D-erregt. Damit
wird folgender- Stromkreis geschlossen: +, Wi, A, (1I), b I, d I11,
B (I), A(1), f I h -, In diesem Stromkreis sprechen die Relais
A und B
an und halten sich nach Wiederabfall von D über a I.
Relais B legt -mit seinem Ansprechen auch den die Relaiskette steuernden
Kontaktb II um. Bei Betätigung einer Taste mit gerader Ordnungszahl, wie T 2, wird
Relais F erregt, das seinen Kontakt 111 öffnet und damit den Haltekreis für
die Relais A, und B auftrennt. Kontakt b I I nimmt damit die gezeichnete
Ruhelage ein: @Damit ist aber Relais B stets auf eine schrittweise Weiterschaltung
aus der zuletzt eingenommenen Stellung der Auswahleinrichtung heraus vorbereitet,
wie sich' aus der folgenden Beschreibung der einzelnen Schaltvorgänge bei schrittweiser
Fortschaltung aus Stellung 2 ergibt: Bei Betätigung der Taste WT
(A.
und B sind zu diesem Zeitpunkt stromlos, Z 2 erregt) wird ein Stromkreis
für Relais A gebildet: --f-, Wi, A (II), b I, WT, -. Relais
A spricht ani und bereitet, mit a I einen Erregerstromkreis für Relais B
vor, der jedoch erst wirksam wird, wenn durch Loslassen der Taste WT der Kurzschluß
der Wicklungen I von B aufgehoben wird- Relais B spricht dann an,, A. hält
sich nach.Umlegen des Kontaktes b 1 über seine Wicklung I weiter. . Durch Umlegen
von b 11 kommt nun folgender Stromkreis für :das nächstfolgende Kettenrelais Z 3
zustande -E-, Z 3 (L), z 2 1, b l1, -: Z 3 spricht an und hält sich weiter über
seine Wicklung II in folgendem Stromkreis: +, z 3 111, Z 3 (11), d
1 1, f 111, -. Parallel zu Z 3 (1) liegt noch die Wicklung III
von Z 2, die gleichzeitig mit Z 3 (1) erregt wird. Dieser Erregerstrom ist jedoch
dem in der Haltewicklung 11 von Z 2 fließenden Erregerstrom @entgegengerichtet,
so daß Z 2 sich nicht mehr länger halten kann und abfällt. Der Relaiswähler ist
nun .in Stellung 3 gebracht.
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Bei erneuter Betätigung von WT werden die Wicklungen 1 von A und B
kurzgeschlaessen. Relais A fällt daraufhin ab, da seine zweite Wicklung 11
durch, b I kurzgeschlossen ist, während B über seine Wicklung II zunächst
erregt bleibt. Relais B wird erst beim Loslassen von WT stromlos, da der ursprüngliche
Exregerstromkreis bei a 1 und d 1 11 unterbrochen ist. Relais
B fällt nunmehr ab und legt seinen Kontakt b I I zurück, wodurch ein Erregerstromkreis
für Relais Z 4 gebildet wixd:
Z 4 spricht an und hält sich über seine zweite Wicklung, während Z 3 durch die Gegenerregung
über seine Wicklung III abgeworfen wird. Die Fortschaltung in Stufe 4 ist damit
vollzogen. Bei: jeder weiteren Betätigung der Taste WT wird in gleicher Weise das
Steuerrelais B einmal ein-, das andere Mal ausgeschaltet, je nachdem, ob es sich
um Übergang von einen- Stufe gerader Ordnungszahl auf eine ungerader Ordnungszahl
oder umgekehrt handelt.
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Es kann nun auch, ohne weiteres zu jedem beliebigen Zeitpunkt und
bei jeder beliebigen Stellung des Relaiswählers auf eine Einzelauswahl übergegangen
werden, indem die gewünschte Einzeltaste betätigt wird. Durch die hierbei erfolgende
Erregung eines der Relais D oder F wird stets die letzte. Einstellung gelöscht.
Gleichzeitig wird der Schaltzustand des B-Relais so beeinflußt; daß aus der neuen
Stellung heraus wieder eine schrittweise Weiterschaltung möglich ist.
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War z. B. die letzte Stellung von gerader Ordnung, wobei B stromlos
ist, und ist die neue Stellung ebenfalls gerader Ordnung, so wurde Relais F erregt,
das f II öffnet: Es bleibt somit de Strom, losigkeit von ,B aufrechterhalten.
Ist die neue Stellung ungerader Ordnung, so wurde D erregt, und über d 111
werden die Relais A und B eingeschaltet und halten sich nach Wiederabfall
von D. 'Ebenso bleibt umgekehrt B erregt, wenn die letzte und die neue Stellung
ungerader Ordnung * sind, ila dann der Kontakt d I I I parallel zur dein bereits
:ge. schlossenen a 1-Kontakt geschlossen wird; däg%ien wird B abgeworfen, wenn die
neue Stellung getäder Ordnung ist, da dann durch f 11 sein Erregerstrom-, kreis
unterbrochen wird.
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Man kann also mit der Auswahleinrichtung- gemäß der Erfindung ohne
jede Einschränkurfj#`beliebige Schaltstellungen auswählen, von sclktitt1W"ser Fortschaltung
auf Einzelauswahl .und @untgfltehrtz übergehen, ohne daß hierfür ein gegenüber .:
äffen bekannten Relaiswählerschaltungen, die diese seitigen Schaltmöglichkeiten
nicht aüfweisen,'@erhöhter Aufwand an Schaltmitteln . nötig ist: Am Gegenteil ist
der Schaltungsaufwand bei der: Rinordnung gemäß der Erfindung denkbar. niedrig tind
tatsächlich geringer als bei mancher der bekännien Auswahleinrichtungen mit nur
einfacher' stuknweiser Fortschaltung.