DE955695C - Waehler fuer Fernmeldeanlagen - Google Patents

Description

Es sind bereits schnell laufende Wähler für Fernmeldeanlagen bekannt, bei denen als Antriebsorgan ein Federspeicher verwendet wird, der in der Ruhestellung des Wählers über ein Schrittschaltwerk aufgefüllt wird. Je mehr die Feder gespannt werden muß — und die Spannung der Feder ist ein Maß für die erreichbare Schrittgeschwindigkeit des Wählers —, um so kräftiger muß der Schrittschaltmagnet ausgestaltet werden und um so härter sind die Schläge, die dieser Schrittschaltmagnet bei seinem Arbeiten auf das gesamte Wählergestell ausübt. Die Ablaufgeschwindigkeit des vom Federspeicher angetriebenen Aggregats kann nur durch mechanische Mittel geregelt werden, und die bekannte Wählerkonstruktion besitzt daher auch einen Fliehkraftregler, der eine gleichbleibende Ablaufgeschwindigkeit des Wählers gewährleisten soll.

Neben dieser bekannten Konstruktion für einen schnell laufenden Wähler ist noch eine andere davon abweichende Konstruktion bekanntgeworden, bei der der Antrieb durch ein dem Wähler individuell zugeordnetes Antriebsorgan in Form eines An-" triebsmotors zugeordnet ist, so daß auf den Federspeicher verzichtet werden konnte. Bei diesen Wählerkonstruktionen kann man aber nur dadurch ein schnelles Arbeiten des Wählers erreichen, daß man den Antriebsmotor besonders stark dimensioniert, wodurch die Stromaufnahme des Antriebsorgans so groß wird, daß durch die Wählerbetriebsströme ein wesentlicher Teil der Unterhaltungskosten eines mit solchen Wählern ausgerüsteten Amtes gebildet wird. Ein weiterer Nachteil dieser bekannten Konstruktion ist der, daß man, um eine Schrittbewegung des Systems zu erreichen, diese

verhältnismäßig starken Ströme durch Unterbrecher beeinflussen muß und diese Unterbrecher ihrerseits eines besonderen Schutzes gegenüber Verbrennungen bedürfen. Außerdem erfordert die starke Stromaufnahme jeder einzelnen Wählerspule eine getrennte Einzelsicherung für diese Spule mit einer individuellen Überwachung, weil nur dadurch die Betriebsfähigkeit der Anlage einigermaßen gesichert werden kann. ίο Der der Erfindung zugrunde liegende Wähler zeigt gegenüber den bekannten Konstruktionen von schnell laufenden Wählern erstmals einen Weg, wie man einen erschütterungsfreien Lauf eines solchen Wählers erreichen kann, ohne daß dadurch das Antriebsorgan dieses Wählers besonders stark dimensioniert werden muß. Die Erfindung geht dabei aus von einem Wähler, dessen bewegliches Auswahlglied unter dem Einfluß einer gespannten Feder in direkter Impulssteuerung bewegt wird, und schlägt vor, daß ein individueller Aufzugsmotor für die Antriebsfeder mit dieser sowie mit dem Auswahlglied fest verbunden ist und bei seinem unter dem Einfluß der Antriebsfeder verursachten Rückwärtslauf durch Bremsung die Geschwindigkeit des Auswahlgliedes regelt. Bei der Erfindung wird also auf völlig geräuschlose Weise durch Aufzug des an sich bekannten Federspeichers durch einen Motor eine Kraftreserve geschaffen, die es erlaubt, diesen Wähler mit der höchstmögliehen Geschwindigkeit ablaufen zu lassen. Die Beibehaltung des Antriebs durch einen mechanischen Kraftspeicher macht die Steuerung des Antriebsaggregats durch die starken Antriebsströme entbehrlich, und die Verwendung des Motors als Bremse für den ablaufenden Federspeicher läßt den bei den bekannten Wählerkonstruktionen mit Federspeichern bisher notwendigen Fliehkraftregler zur Regelung der Ablaufgeschwindigkeit in Fortfall kommen. Durch Kurzschluß der Stromzuführungsklemmen des Motors über verschieden kleine Widerstände kann eine beliebig starke Bremswirkung auf das Auswahlglied des Wählers ausgeübt werden.

Einige Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt. Es zeigen

Abb. ι und 2 die wesentlichen Teile eines Wählers, dessen Ablaufgeschwindigkeit durch den Aufzugsmotor geregelt wird, schematisch in Vorderansicht und -aufsieht,

Abb. 3, 4 und 5 die wesentlichen Teile eines Wählers, dessen Ablaufgeschwindigkeit durch ein elektromagnetisch gesteuertes Echappement geregelt wird, schematisch in Vorderansicht und -aufsieht,

Abb. 6 eine Schaltungsanordnung für den Betrieb eines Wählers, der nach Art des in Abb. 1 und 2 dargestellten Wählers ausgebildet ist,

Abb. 7 die wesentlichen Teile einer Schaltungsanordnung für die Steuerung eines Wählers, der nach Art der in Abb. 3 bis 5 dargestellten Anordnung ausgebildet ist.

Das in Abb. 1 dargestellte Ausführungsbeispiel zeigt einen Wähler für Fernsprechvermittlungen, bei welchen die Kontakte der Sprechleitungen in Form von Relaiskontakten 10 ausgebildet sind und durch einen axial beweglichen Andrückarm 8 betätigt werden. Das Auswahlglied des Wählers weist ferner Hilfssteuerarme 7 auf, welche in üblicher Weise auf Kontaktlamellen 9 schleifen. Die Ausbildung der Kontaktgabe und dementsprechend die Ausbildung des Auswahlgliedes des Wählers ist nicht Gegenstand der Erfindung, diese beschäftigt sich vielmehr nur mit den Mitteln zum Antrieb eines beliebigen Auswahlgliedes. Unbeschadet des erfinderischen Prinzips könnte auch für die Auswahl der Sprechleitungen ein reines Schleifarmprinzip verwendet werden.

Der Motor 1 wirkt über ein Ritzel 2, ein weiteres Zahnrad 3 und einen Trieb 4 auf das Antriebszahnrad s ein. Dieses Rad 5 sitzt auf einer Welle 6, welche die Schleifarme 7 und die Andrückarme 8 trägt. Die Schleifarme 7 machen in bekannter Weise mit Schleifkontakten 9 Kontakt. In der gleichen Weise wie die Schleifkontakte 9 sind im Halbkreis für die Sprechleitungen Relaiskontaktfedersätze 10 angeordnet. Jeder Relaiskontaktfedersatz besitzt einen Pimpel 11, der durch den Andrückarm 8 nach dessen Einstellung erfaßt werden kann und hierbei den Kontaktfedersatz in die Arbeitslage drückt.

Die Welle 6 trägt ferner ein Sperrad 12, in welches eine Sperrklinke 13 eingreift. Diese Sperrklinke 13 sitzt an dem Anker eines Elektromagneten 14. Bei Erregung des Magneten 14 gibt die Klinke 13 den Ablauf der Welle 6 frei.

Auf die Welle 6 wirkt eine Spiralfeder 15 ein. Das eine Ende der Feder 15 ist mittels eines Stiftes 18 ortsfest gefestigt; das andere Ende greift an einem Stift 19 des Antriebszahnrades 5 ein. Bei Einschalten des Motors 1 wird die Welle 6 mit allen fest daran sitzenden Schaltarmen 7 und Betätigungsarmen 8 gedreht. Das Zahnrad 5 wird im Gegensinn zu der Auswahlbewegung so lange gedreht, bis ein Nocken 16 eine Nockenfeder 17 betätigt, welche den Motor 1 abschaltet. Die Klinke 13 des Sperrmagneten 14 kann dabei auf den abgeschrägten Zähnen des Sperrades 12 gleiten. Infolge der großen Übersetzung genügt für den Aufzug der Feder 15 eine geringe Motorkraft. Daher ist auch nur eine geringe Stromstärke erforderlich. Bei einem Ablauf der Feder 15 nach Freigabe des Sperrades 12 seitens der Klinke 13 wird der Motor 1 über die Zwischeiiräder im umgekehrten Drehsinn gedreht wie bei der Aufzugsbewegung. Werden die Klemmen des Motors hierbei kurzgeschlossen, dann wird eine Bremswirkung auf die Ablaufbewegung ausgeübt.

Die Wirkungsweise des Wählers wird an Hand der in Abb. 6 wiedergegebenen Schaltungsanordnung deutlich. In bekannter Weise wird bei Belegen des Wählers ein Relais C erregt; Kontakt c 1 trennt den Aufzugsstromkreis des Motors M ab und schließt für den Motor M einen Kurzschlußstromkreis über die Widerstände R1 und R 2. Stromstöße der Dekadenwähler werden von einem Relais A aufgenommen. Kontakt α·¹ erregt ein

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Relais B; Kontakt b ι schaltet den Magneten B der Sperrklinke an den Steuerarm Ra, während Kontakt b 2 den Kurzschluß des Widerstandes R2 aufhebt. Liegen beide Widerstände Ri und J?2 in dem Kurzschlußstromkreis des Motors M, dann ist die Bremswirkung derart, daß ein Ablauf des Auswahlgliedes mit einer Geschwindigkeit von i8o bis 200 Schritten in der Sekunde erfolgt.

Unter dem Einfluß jedes Pimpels, der von dem

ίο Relais A aufgenommen wird, legt der Kontakt α2 abwechselnd Kontakte der von dem Arm Ra bestrichenen Kontaktreihe an Potential. Solange Relais A unter dem Einfluß des Impulses erregt ist, werden sechs aufeinanderfolgende Kontakte einer Gruppe von zehn Kontakten mit Potential verbunden.' Der Magnet E bleibt also während des Überfahrens dieser Kontakte erregt, und erst auf dem 7. Kontakt fällt Magnet E ab, so daß die Sperrklinke 13 (Abb. 2) das Auswahlglied des Wählers festhält.

Sobald bei Beendigung des Impulses Relais A abfällt, werden die vier folgenden Kontakte mit Potential belegt. Der Magnet E gibt das Auswahlglied des Wählers zu einer Bewegung über diese Kontakte frei. Diese Art der elektrischen Steuerung eines die Bewegung des Wählers beeinflussenden Magneten ist auch bei anderen Wählerkonstruktionen bekannt.

Soll der Wähler als Gruppenwähler arbeiten, dann wird nach dem Ende der ersten Stromstoßreihe Relais B verzögert abfallen, da Kontakt α ι nunmehr dauernd geöffnet ist. Kontakt b 2 schließt den Widerstand i?2 kurz. Nunmehr liegt in dem Kurzschlußkreis des Motors lediglich der Widerstand Ri. Die Bremswirkung des Motors ist daher stärker, und die Ablaufgeschwindigkeit des Auswahlgliedes wird auf etwa achtzig Schritte in der Sekunde begrenzt. Der Magnet E wird über Kontakt p ι erregt und gibt das Auswahlglied zu weiterer Bewegung frei. Findet jedoch der Schaltarm se eine freie Leitung, dann kommt ein Stromkreis für Relais P zustande. Kontakt p 1 unterbricht den Stromkreis des Magneten E, und die Sperrklinke setzt sofort den Wähler still. Der Magnet £ hat nur die leichte Sperrklinke 13 (Abb. 2) zu bewegen.

Er kann daher sehr klein gehalten werden und sehr schnell schalten. Relais P kann unmittelbar die Andrückarme 8 (Abb. 1) steuern. Diese Arme 8 stehen unter dem Einfluß einer Magnetspule 20, die auf der Welle 6 angeordnet ist und bei Erregung die Arme 8 anzieht.

Bei der Auslösung am Ende einer Verbindung wird Relais C in bekannter Weise stromlos. Kontakt c 4 schaltet Relais P ab, so daß die Andrückarme freigegeben werden. Kontakt c 1 schließt den Aufzugstromkreis für den Motor M. Dieser spannt erneut die Antriebsfeder des Wählers unter gleichzeitiger Drehung der Schaltarme in entgegengesetzter Richtung. Sobald das Auswahlglied seine Ruhestellung erreicht, öffnet der Kontakt w 1 und schaltet den Antriebsmagneten ab.

Wird der Wähler als Leitungswähler benutzt und ist nach der Dekadenwahl auch noch eine Weiterwahl unter dem Einfluß von Impulsen auszuführen, dann ist ein Relais U vorgesehen, welches beim Abfall des Relais B erregt wird und sich selbst hält. Durch Kontakt 112 wird der Magnet .E, der die Sperrklinke steuert, an einen Schaltarm Rb angeschaltet, dessen Kontakte in anderer Weise verdrahtet sind als die Kontakte der von dem Schaltarm Ra bestrichenen Kontaktreihe. Ein Kontakt 2^3 legt an Stelle des Relais^ ein Relais D an die Impulsleitung. Relais D arbeitet in bekannter Weise mit einem Relais T zusammen im Sinne einer Viertakt-Zweitakt-Umsetzung. Kontakt d,2 steuert Relais A, welches mittels Kontakt 02 den Stromkreis des Magneten E beeinflußt, so daß das Auswahlglied des Wählers bei jeden Impuls um einen Schritt freigegeben wird.

Bei der in den Fig. 3 bis 5 dargestellten Ausführungsform ist ein Motor 31 über die Zahnräder 32, 33 und 34 mit dem Antriebszahnrad 35 verbunden, welches lose auf einer Welle 36 sitzt. Das eine Ende der Antriebsfeder 38 greift mittels eines Stiftes 37 an dem Antriebszahnrad 35 an. Das andere Ende der Antriebsfeder 38 ist mittels eines Stiftes 39 mit dem Zahnrad 40 verbunden, welches über ein Zahnrad 46 ein Steigrad 43 eines Echappements antreibt. Der Steigbügel 55, der in das Steigrad 43 eingreift, trägt einen Anker 56, der unter dem Einfluß eines Elektromagneten 44 steht.

Die Welle 36, mit der das Zahnrad 40 fest verbunden ist, trägt Andrückarme 48 für im Halbkreis angeordnete Relaiskontaktfedersätze 50 sowie Schleifarme 47, welche Kontaktlamellenreihen 49 bestreichen. Das Echappement 43,44 dient zur Regelung der Ablaufgeschwindigkeit des Auswahlsystems der Welle 36, welches stets nur in ein und derselben Richtung gedreht wird. Der Motor 31 bewirkt lediglich den Aufzug der Feder 38. Das Rad 40 trägt einen Nocken 57, welcher beim Einlaufen in die Nullstellung eine Klinke 58 vorübergehend entgegen der Wirkung einer Feder 59 verschwenkt. Hierbei wird ein Kontakt 60 betätigt.

Die Arbeitsweise dieser Ausführungsform ist aus dem in Abb. 7 dargestellten Schaltbild ersiehtlieh. Der obere Teil dieser Schaltungsanordnung ist identisch mit der Abb. 6. Bei Belegung wird der Stromkreis für Relais B vorbereitet, so daß bei Eintreffen des ersten Impulses Relais B anspricht und den Magneten EM des Echappements mit dem Schaltarm Ra verbindet. Da Kontakt a-2 in diesem Augenblick betätigt ist, kommt in der Nullstellung des Wählers ein Stromkreis für Magnet EM zustande, und das Auswahlglied des Wählers macht einen Schritt. In der nächsten Stellung des Schaltarmes Ra bleibt der Echappementmagnet M erregt. Erst wenn der Impuls beendet ist und Relais abfällt unterbricht Kontakt α2 den Stromkreis; Magnet RM fällt ab, und der Wähler macht einen weiteren Schritt, so daß Schaltarm Ra auf dem 2. Kontakt steht, welcher der Anfangsstelle der ersten Dekade entspricht. Beim nächsten Impuls muß der Wähler die zehn Kontakte einer Dekade überlaufen. Während der Erregung des Relais A wird Magnet EM über die abwechselnd verdrahteten sechs folgenden Kontakte abwechselnd erregt

und aberregt, so daß der Wähler jeweils insgesamt sechs Schritte macht. Auf dem siebenten Schritt wechselt die \^rerdrahtung, und nunmehr wird nach Abfallen des Relais A der Magnet BM abwechselnd aberregt und erregt, so daß das Au£- wahlglied des Wählers drei weitere Schritte ausführt und zum Beginn des dritten Impulses vor der folgenden Dekade von zehn Kontakten steht.

Der Wechsel der Arbeitsweise wird stets durch

ίο die gleiche Verdrahtung zweier aufeinanderfolgenden Kontakte erreicht.

Wenn der Wähler als Gruppenwähler arbeiten soll, wird nach Abfallen von Relais B am Ende der ersten Impulsreihe ein Wechselkontakt/' ι des Prüfrelais P eingeschaltet, der im Wechselspiel mit einem Kontakt em steht, der unmittelbar von dem Anker des Echappements gesteuert wird. Zugleich wird ein Widerstand w dem Magneten EM des Echappements parallel geschaltet. Der Kontakt em spielt die Rolle eines Selbstunterbrechers, und der Wähler läuft mit achtzig Schritten je Sekunde durch, die Bahn. Sobald das Prüfrelais auf dem Kontakt einer freien Leitung ansprechen kann, sorgt der Kontakt ρ ι dafür, daß der Magnet EM des Echappements aberregt bleibt, sofern er gerade aberregt war, oder gehalten bleibt, sofern er gerade erregt war. Dadurch wird das Auswahlglied des Wählers auf dem betreffenden Kontakt festgehalten.

Wenn die Anordnung als Leitungswähler benutzt wird, dann wird nach Empfang der ersten Impulsstöße in der beschriebenen Weise Relais U erregt, das sich selbst hält. Der Kontakt H2 verbindet Magnet EM mit dem Kontakt α 2 des Impulssenderelais, welches über die Vier-Takt-Schaltung (Abb. 6 oben) der RelaisDundTnur bei jedem zweiten Impuls erregt wird. Kontakt &2 gibt jeweils jeden dritten Schritt den Echappementsmagneten EM frei, während in den Zwischenimpulsen durch Öffnen des Kontaktes »2 der Magnet EM veranlaßt wird, jeden zweiten Schritt auszuführen. Bei Zurückschaltung nach Abfallen des Relais B muß der zuletzt bestehende Zustand des Magneten EM über dessen Kontakt em erhalten bleiben. Im erregten Dauerzustand kann dem Magneten EM ein Vorschaltwiderstand vor eine nicht dargestellte Haltewicklung zur Stromersparnis gelegt werden, welcher durch einen Kontakt des Prüfrelais einzuschalten ist.

Die in den Abb. 6 und 7 dargestellten Schaltungsanordnungen zeigen lediglich das Prinzip der Steuerung des Wählers nach der Erfindung. Hieraus ist ersichtlich, daß es mit Hilfe der Steuerarme Ra und Rb möglich ist, durch geeignete Ver- drahtung der von diesen bestrichenen Kontaktreihen jede gewünschte Unterteilung des Kontaktfeldes vorzunehmen. Bei einer Ablaufgeschwindigkeit von 200 Schritten in der Sekunde werden selbst zehn aufeinanderfolgende Kontakte in einer Zeit von 5° Millisekunden überlaufen. Daher können auch fünf Kontaktgruppen mit je zwanzig Kontakten hintereinander in dem Kontaktfeld angeordnet sein. Trotz dieser Beweglichkeit in der Steuerung werden innerhalb des Wählers keine hohen Stromstärken benötigt.

In der in Abb. 6 dargestellten Anordnung kann der Schaltarm Rb gespart werden, wenn man, wie in Abb. 6 a angedeutet, einen Kontakt a 3 über einen Kondensator Co mit dem Magneten E verbindet, so daß der Magnet durch den Lade- bzw. Entladestrom des Kondensators betätigt wird. Damit wird jedesmal ein kurzes Anzucken zur Freigabe des Schrittes möglich.

Claims (9)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Wähler für Fernmeldeanlagen, dessen bewegliches Auswahlglied unter dem Einfluß einer gespannten Feder in direkter Impulssteuerung bewegt wird, dadurch gekennzeichnet, daß ein individueller Aufzugsmotor für die Antriebsfeder mit dieser sowie mit dem Auswahlglied fest verbunden ist und bei seinem unter dem Einfluß der Antriebsfeder verursachten Rückwärtslauf durch Bremsung die Geschwindigkeit des Auswahlgliedes regelt.

2. Wähler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch Einschaltung verschiedener Widerstände im Kurzschlußkreis des Motors verschiedene Bremsgeschwindigkeiten eingestellt werden.

3. Wähler nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine elektromagnetisch gesteuerte Sperreinrichtung in Abhängigkeit von den Einstellimpulsen die jeweilige Freigabe und Hemmung des Auswahlgliedes bewirkt.

4. Wähler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Auswahlglied mit einem elek- 1°° tromagnetisch gesteuerten Echappement verbunden ist, welches jeden Einzelschritt des Schaltarmsystems freigibt.

5. Wähler nach Anspruch 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Echappement über einen Steuerarm so beeinflußt wird, daß es während der Dauer jedes empfangenen Zehnerwahlimpulses das Auswahlglied eine Vielzahl von Auswahlstellungen überlaufen läßt und am Ende des Impulses das Auswahlglied vor dem no ersten Kontakt der nächsten Dekadenreihe anhält.

6. Wähler nach Anspruch 1 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Echappement unter dem Einfluß eines bei der freien Suchwahl wirksamen Prüf relais in der jeweils zuletzt eingenommenen Stellung gehalten wird (Kontakt em, Abb. 7).

7. Wähler nach Anspruch 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß bei Einerimpulsgabe durch eine Viertakt-Zweitakt-Schaltung eine Impulshalbierung vorgenommen wird.

8. Wähler nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das Auswahlglied sowohl mindestens einen Schleifarm als auch mindestens einen in Achsrichtung beweglichen Arm

zur mechanischen Betätigung von Relaiskontakten aufweist.

9. Wähler nach Anspruch 1 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Prüfrelais den Eindruckarm betätigt.

In Betracht gezogene Druckschriften: M. Langer: »Studien über Aufgaben der

Fernsprechtechnik«, 1936, S. 138 bis 140;

F. Lubberger: »Die Fernsprechanlagen mit

Wählerbetrieb«, 1941, S. 17 und 18 und Abb. 16.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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