DE1295667B - Steuerverfahren und Schaltungsanordnung fuer Koordinatenschalter mit magnetischen Koinzidenzrelais - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft ein durch die USA.-Patent- Ankerkontakte aller anderen Relais in derselben schrift 3 037085 bekanntes Steuerverfahren und eine Zeile und in derselben Spalte nicht betätigt werden. Schaltungsanordnung für Koordinatenschalter in DurchdieUSA.-Patentschrift3037085(diedernach-Fernmelde-, insbesondere Fernsprechvermittlungs- veröffentlichten deutschen Auslegeschrift 1171087 anlagen, mit sich einander kreuzenden Zeilen und 5 im wesentlichen entspricht) sind Koordinatenschalter Spalten, an deren Kreuzpunkten als Kreuzpunkt- oder mit Kreuzpunktrelais bekannt, die dieses Ergebnis Koppelrelais mit Ankerkontakten ausgerüstete Fluß- durch zwei Paar Wicklungen erreichen, die den Koverdrängungs-oder Koinzidenzrelais mit magnetischer ordinaten zugeordnet und symmetrisch auf den beiUND-Schaltung angeordnet sind, deren jedes zwei an den remanentmagnetisierbaren Schenkeln des Relais ihren beiden Polen magnetisch gekoppelte remanent io angeordnet sind. Jeder Schenkel trägt die erste Wickmagnetisierbare Schenkel aufweist, auf deren jedem lung des einen (der einen Koordinate zugeordneten) je zwei ihn in verschiedener Richtung remanent ma- Paares und die zweite Wicklung des anderen (der angnetisierende Spulen angeordnet sind, deren jeweils deren Koordinate zugeordneten) Paares. Das Relais eine bzw. andere mit den gleichnamigen Spulen aller kann z. B. zwei Schenkel haben, die entweder gleichübrigen Kreuzpunktrelais derselben Zeile bzw. Spalte 15 sinnig erregt werden, wobei ein Streufluß entsteht, derart in Reihe geschaltet ist, daß bei der Ansteue- der die Ankerkontakte betätigt, oder die zueinander rung eines gewünschten Kreuzpunktrelais bei allen gegensinnig erregt werden, wobei der Magnetfluß an nicht gewünschten Relais in der angesteuerten Spalte den Ankerkontakten vorbeigeht, wodurch diese sich und in der angesteuerten Zeile jeder Schenkel über öffnen. Dabei werden die gewünschten Umkehrunnur jeweils eine einzige seiner beiden Spulen so ma- 20 gen der magnetischen Induktion in den Schenkeln gnetisiert wird, daß beide Schenkel an jeder ihrer durch gleichzeitige oder nicht gleichzeitige Erregung Koppelstellen jeweils einander entgegengerichtete von Spulen mit unterschiedlicher magnetischer Feld-Remanenzinduktionen haben, also magnetisch in stärke hervorgerufen.

Reihe in einem in sich vollständig geschlossenen Ma- Vorzugsweise beträgt die eine Feldstärke das Dop-

gnetflußkreis liegen, so daß ihre Ankerkontakte die 25 pelte der anderen Feldstärke und wirkt in entgegenRuhelage einnehmen, während bei dem gewünschten gesetzter Richtung. Wird nur auf einem Schenkel die angesteuerten Kreuzpunktrelais infolge koinzidenter Spule mit der magnetischen Feldstärke M erregt, dann Erregung über beide Koordinaten beide Schenkel erzeugt sie einen Fluß proportional zur Feldstärke M gleichsinnig so magnetisiert werden, daß sie an jeder in einer bestimmten Richtung, während die gleichihrer Koppelstellen beide jeweils gleichnamige Re- 30 zeitige Erregung einer Spule mit der entgegengesetzmanenzinduktionen aufweisen und durch den so be- ten Feldstärke 2M in demselben Schenkel einen Gewirkten Streufluß die Ankerkontakte dieses Kreuz- samtfluß proportional zur Feldstärke 2M-M = M punktrelais betätigt werden. in entgegengesetzter Richtung hervorruft. Die Funk-

Die Remanenz dieser Relais kann relativ stark sein tion hängt bei diesem bekannten Verfahren also vom und kann die Ankerkontakte noch nach dem Abklin- 35 Betrag der Feldstärke ab.

gen des Erregerimpulses bewegen, in diesem Fall Außerdem hängt die ordnungsgemäße Funktion

kann der Erregerimpuls kürzer als die mechanische von der exakten zeitlichen Übereinstimmung der ErReaktion der Kontakte sein. Andererseits kann die regerimpulse ab.

Remanenz relativ schwach sein und kann die Anker- Aufgabe der Erfindung ist ein Steuerverfahren und

kontakte nur in der Stellung halten, die sie unter dem 40 eine Schaltungsanordnung für Koordinatenschalter, Einwirken des Erregerimpulses eingenommen haben, die diese Abhängigkeit vermeiden, weil diese Abhänder sich in diesem Fall also über die Dauer ihrer Be- gigkeit eine schwer einzuhaltende Toleranzbedingung wegung erstrecken muß. darstellt.

Die Erfindung läßt sich bei beiden Arbeitsweisen Das Steuerverfahren nach der Erfindung ist da-

anwenden, sie gestattet vorzugsweise die Benutzung 45 durch gekennzeichnet, daß in einem ersten Ansteuerder Halteremanenz, bei der man ein magnetisches schritt am gewünschten Kreuzpunktrelais zunächst Material mit einer wesentlich kleineren Remanenz- alle vier Spulen in zwei Ansteuersysteme mit kurzen induktion als der Sättigungsinduktion verwenden und langen Erregerimpulsen gleichzeitig erregt werkann. den, ohne die zuvor vorhandene Magnetisierung der

Solche Einrichtungen müssen zwei Voraussetzun- 50 Schenkel zu verändern, während bei den nicht gegen erfüllen, wenn man sie in Koordinatenschaltern wünschten Relais der angesteuerten Zeile und Spalte mit zwei Koordinaten χ und y benutzen will, näm- die Ankerkontakte in die Ruhelage geführt werden, lieh: und daß in einem zweiten Ansteuerschritt nach dem

1. das Relais muß mindestens zwei Erregerwick- ^Ende der kurzen Erregerimpulse des ersten Ansteuerlungen haben (entsprechend den zwei Koordi- 55 systems durch Koinzidenz der verbleibenden langen naten), und die Ankerkontakte müssen die Ruhe- Erregerimpulse des zweiten Ansteuersystems am gelage einnehmen, wenn nur eine der beiden Wick- wünschten Kreuzpunktrelais die remanente Magnetilungen erregt wird· sierung so gerichtet wird, daß seine Ankerkontakte

„ ,. . , , _A ,. ' .. ., * ■· -j. 1 ■ schließen, während die Richtungen der remanenten

2. die Ankerkontakte müssen ihre Arbeitslage em- _{6o Magnetisienmgen der nicnt} gewünschten Relais der nehmen wenn beide Wicklungen gleichzeitig er- _ang°_steuerten ^S _{ZeiIe und} Spalte durch den jeweils reg wer en. einen der beiden langen Erregerimpulse nicht mehr

Wenn diese Voraussetzungen erfüllt sind, kann verändert werden.

man die Wicklungen der Relais zeilen- und spalten- Die Tatsache, daß die die Betätigung der Ankerweise in derselben Koordinate hintereinanderschal- 65 kontakte des gewählten Kreuzpunktrelais bewirkenden ten und erreicht, daß jeweils nur die Ankerkontakte (Betätigungs-)ErregerimpuIse länger sind als diejenides Relais am Kreuzpunkt einer erregten Zeile und gen, welche die Rückstellung der Ankerkontakte der einer erregten Spalte betätigt werden, während die nicht gewünschten Relais bewirken, löst vollständig

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das Problem der Synchronisation, welches bei den gesteuerten Koordinate gehörenden Relais, danach

bekannten Anordnungen von entscheidender Bedeu- arbeiten die Ankerkontakte des gewünschten Kreuz-

tung ist, bei denen die (Betätigungs-)Erregerimpulse punktrelais.

ein Magnetfeld größerer Stärke (aber exakt gleicher Konstruktiv ergibt die Benutzung zweier Spulen Dauer) als das der anderen (Rückstell-)Erregerim- 5 gleicher Feldstärke einen Wicklungsraum, der doppulse erzeugen müssen. pelt so groß ist wie der zur Erzeugung des gewünsch-

Aus diesem Grunde weist die Erfindung auch be- ten Flusses benötigte Wicklungsraum, während bei

sondere Vorteile bei Koordinatenschaltern mit mehr- Benutzung einer Spule mit doppelter magnetischer

fachen Verbindungen auf, bei denen z. B. eine Ein- Feldstärke der dreifache Wicklungsraum benötigt

gangskoordinate χ und zwei Ausgangskoordinaten 10 wird.

yl, ν 2 gleichzeitig erregt werden, wobei die Anker- Dieser Vorteil gewinnt durch die bereits erwähnte

kontakte in den Relais an beiden Kreuzpunkten be- Tatsache an Bedeutung, daß es nicht erforderlich ist,

tätigt werden. Bei den bekannten Verfahren stellt die magnetische Induktion bis zum Sättigungspunkt

eine derartige Betriebsweise erhöhte Anforderungen zu treiben. Dies gilt besonders für die Relais mit

an die Einhaltung der Toleranzen der Amplituden 15 Halteremanenz, bei denen das Sättigungsfeld sehr

der Erregerimpulse, während diese Forderungen bei stark sein müßte,

der Erfindung nicht auftreten. Die Erfindung wird an Hand der Zeichnungen nä-

Das Kreuzpunktrelais zur Durchführung des Steuer- her erläutert.

Verfahrens nach der Erfindung hat pro Koordinate F i g. 1 zeigt ein gemäß einer Weiterbildung der ein Paar Spulen gleicher magnetischer Feldstärke, 20 Erfindung ausgebildetes Relais in seinen verschiedenämlich eine »erste« Spule auf dem einen Schenkel nen Erregungs- und Remanenzzuständen;
und eine »zweite« Spule auf dem anderen Schenkel, F i g. 2 zeigt einen Koordinatenschalter nach einer und ein Paar Erregerleitungen, eine Erregerleitung Schaltungsanordnung zur Durchführung der Erfinfür jede Spulenart, mit den notwendigen Mitteln, um dung.

gleichzeitig den Erregerleitungen mit den »ersten« 25 In F i g. 1 zeigt die obere Reihe die Zustände eines

Spulen relativ kurze und den Erregerleitungen mit Relais, das in den beiden Koordinaten x, y erregt

den »zweiten« Spulen längere Erregerimpulse zuzu- wird. Die beiden anderen Reihen zeigen die magne-

führen. tischen Zustände der Relais, die nur in der x-Koordi-

Daher verbleibt der magnetische Kreis eines Re- nate oder in der y-Koordinate erregt werden. Jede

lais, das entsprechend den zwei Koordinaten vier Er- 30 Reihe enthält vier Gruppen GO bis G 3 mit je drei

regerimpulse erhält, in dem Remanenzzustand, der Relais und zeigt die Richtung der Remanenzinduk-

durch die langen Erregerimpulse in beiden Schenkeln tionen vor der Erregung (GO), während des ersten

eingeleitet wird, nachdem die kurzen Erregerimpulse Ansteuerschrittes [kurze und lange Erregerimpulse

abgeklungen sind, wobei sich die Ankerkontakte in gleichzeitig (Gl)], während des zweiten Ansteuer-

der Arbeitslage befinden. 35 Schrittes [nur noch die langen Erregerimpulse (G 2)]

Dagegen verbleibt der magnetische Kreis eines Re- und nach der Erregung (G 3).

lais, das nur zwei Erregerimpulse entsprechend nur In jeder Gruppe zeigt F i g. 1 die Richtung der Reeiner Koordinate erhält, in dem Remanenzzustand, manenzinduktionen der Schenkel in Abhängigkeit der von der »zweiten« Spule in einem Schenkel zu- von deren jeweiligem Anfangs- oder Ruhezustand rückgelassen wird, nachdem ein kurzer Erregerimpuls 40 (dargestellt jeweils in der ersten Gruppe GO aller über die »erste« Spule auf den anderen Schenkel in Reihen), in dem sie je nach der vorangegangenen Erder anderen Richtung eingewirkt hat, wobei sich die regung (in nur je einer der beiden Koordinaten oder Ankerkontakte in der Ruhelage befinden. in beiden Koordinaten) verblieben sind, so wie es

Jede der Erregerleitungen, die paarweise den bei- durch die Hinweise (x), (y) und (x, y) angegeben ist.

den Koordinaten (z. B. x' und x" oder / und y") zu- 45 Die Pfeile Tl und Γ 2 (am oberen Rand von

geordnet sind, erhält die Reihenschaltung der gleich- F i g. 1) veranschaulichen die Dauer der Erregerim-

namigen Spulen der Relais, die zur gleichen Koordi- pulse, die während des ersten und des zweiten An-

nate gehören. Nachdem die vier Erregerimpulse zwei Steuerschrittes wirken. Die innerhalb der magne-

vorgegebenen Koordinaten zugeführt werden, hält tischen Schenkel angegebenen Pfeile geben die Rich-

der Magnetkreis des Relais am Kreuzpunkt der Ko- 50 tung der Induktion in den Schenkeln an. Die außer-

ordinaten die Ankerkontakte in Arbeitslage, während halb gezeichneten Pfeile x', x", y' und y" (nur beim

die Magnetkreise aller anderen, zur gleichen Zeile ersten Relais jeder Gruppe) zeigen das Erregerfeld,

oder zur gleichen Spalte gehörenden Relais die An- das durch die Erregerleitungen in den drei Relais

kerkontakte in der Ruhelage halten. einer Gruppe erzeugt wird. Die schraffierten Flächen

In den Relais, die nur über eine einzige Koordi- 55 geben den Streufluß an, der entsteht, wenn die Schen-

nate erregt werden, findet der Schaltvorgang unmit- kel gleichsinnig erregt sind (also keinen geschlosse-

telbar nach dem Eintreffen der kurzen Erregerimpulse nen Magnetkreis mit einheitlicher Feldrichtung

statt. Da die zwei zugeordneten Spulen die gleiche bilden).

magnetische Feldstärke haben, behalten die beiden In der oberen Reihe ändern sich während des ersten

Schenkel auch dann die gleiche Remanenzinduktion, 60 Ansteuerschrittes die Zustände der Schenkel wegen

wenn sie nicht gesättigt wurden. der jeweils entgegengesetzt gleichen Erregungen x',

In einem über beide Koordinaten erregten Relais x" und y', y" nicht. Während des zweiten Ansteuergleichen zunächst die »ersten« Spulen die Wirkung Schrittes wirken nur noch die nach oben gerichteten der »zweiten« Spulen aus, während anschließend die Erregungen x", y", bei allen drei Anfangs- oder Ruletzteren allein wirken und die gewünschte magne- 65 hezuständen (nach Gruppe GO) entsteht jetzt ein tische Umschaltung bewirken. So erfolgt bei einem Streufluß, der auch nach dem Abklingen der Erre-Koordinatenschalter in einem ersten Ansteuerschritt gerimpulse in Folge der Remanenz erhalten bleibt der Abwurf der Ankerkontakte in den zu jeder an- und die Ankerkontakte in der Arbeitslage festhält.

In der mittleren Reihe ändert sich die Induktion durch die Erregung über die den ^-Koordinaten zugeordneten Spulen schon während des ersten Ansteuerschrittes, sofern das Relais nicht schon vorher über die Λ-Koordinate erregt worden war. Während des zweiten Ansteuerschrittes ändern sich die Induktionen nicht mehr. Entsprechendes gilt für die untere Reihe bezüglich der y-Koordinaten.

Der in der vierten Gruppe G 3 jeder Reihe gezeigte Endzustand nach Abklingen aller Erregerimpulse ist jeweils abhängig von den in jeder Reihe verschiedenen Erregungen und unabhängig von dem in der ersten Gruppe GO dargestellten Anfangs- oder Ruhezustand vor den Erregungen.

F i g. 2 zeigt einen Koordinatenschalter, bei dem die gleichnamigen Spulen zeilen- und spaltenweise zu Erregerleitungen X', X", Y' und Y" in Reihe geschaltet sind. Es ist als Beispiel angenommen worden, daß die Erregerleitungen Zl', Xl" einer Zeile und die Erregerleitungen YV, Yl" und Yl', Yl" zweier Spalten erregt sind. Die Pfeile geben die Erregungsfelder während des ersten Ansteuerschrittes an, wenn die kurzen und die langen Erregerimpulse gleichzeitig wirken. Die schraffierten Flächen veranschaulichen den Streufluß, der nach der alleini- as gen Induktionseinwirkung der langen Erregerimpulse in den Relais an den Kreuzpunkten der Erregerleitungen Xl, Yl und Xl, Y1 zurückbleibt.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Steuerverfahren für Koordinatenschalter in Fernmelde-, insbesondere Fernsprechvermittlungsanlagen, mit sich einander kreuzenden Zeilen und Spalten, an deren Kreuzpunkten als Kreuzpunkt- oder Koppelrelais mit Ankerkontakten ausgerüstete Flußverdrängungs- oder Koinzidenzrelais mit magnetischer UND-Schaltung angeordnet sind, deren jedes zwei an ihren beiden Polen magnetisch gekoppelte remanent magnetisierbare Schenkel aufweist, auf deren jedem je zwei ihn in verschiedener Richtung remanent magnetisierende Spulen angeordnet sind, deren jeweils eine bzw. andere mit den gleichnamigen Spulen aller übrigen Kreuzpunktrelais derselben Zeile bzw. Spalte derart in Reihe geschaltet ist, daß bei der Ansteuerung eines gewünschten Kreuzpunktrelais bei allen nicht gewünschten Relais in der angesteuerten Spalte und in der angesteuerten Zeile jeder Schenkel über nur jeweils eine einzige seiner beiden Spulen so magnetisiert wird, daß beide Schenkel an jeder ihrer Koppelstellen jeweils einander entgegengerichtete Remanenzinduktionen haben, also magnetisch in Reihe in einem in sich vollständig geschlossenen Magnetflußkreis liegen, so daß ihre Ankerkontakte die Ruhelage einnehmen, während bei dem gewünschten angesteuerten Kreuzpunktrelais infolge koinzidenter Erregung über beide Koordinaten beide Schenkel gleichsinnig so magnetisiert werden, daß sie an jeder ihrer Koppelstellen beide jeweils gleichnamige Remanenzinduktion aufweisen und durch den so bewirkten Streufluß die Ankerkontakte dieses Kreuzpunktrelais betätigt werden, dadurch gekennzeichnet, daß in einem ersten Ansteuerschritt am gewünschten Kreuzpunktrelais zunächst alle vier Spulen (Wl bis W4 in Fig. 2) in zwei Ansteuersystemen mit kurzen und langen Erregerimpulsen gleichzeitig erregt werden, ohne die zuvor vorhandene Magnetisierung der Schenkel (Sl, Sl) zu verändern, während bei den nicht gewünschten Relais der angesteuerten Zeile und Spalte die Ankerkontakte in die Ruhelage geführt werden, und daß in einem zweiten Ansteuerschritt nach dem Ende der kurzen Erregerimpulse des ersten Ansteuersystems (X', Y') durch Koinzidenz der verbleibenden langen Erregerimpulse des zweiten Ansteuersystems (X", Y") am gewünschten Kreuzpunktrelais die remanente Magnetisierung so gerichtet wird, daß seine Ankerkontakte schließen, während die Richtungen der remanenten Magnetisierungen der nicht gewünschten Relais der angesteuerten Zeile und Spalte durch den jeweils einen der beiden langen Erregerimpulse nicht mehr verändert werden.

2. Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zwei Ansteuersysteme aus paarweise den Koordinaten zugeordneten Erregerleitungen (einfach gestrichen bzw. zweifach gestrichen) bestehen, daß jede dieser Erregerleitungen (X', X", Y' oder Y" in Fig. 2) die gleichnamigen Spulen enthält und daß bei der Ansteuerung in jeder Koordinatenrichtung eine Erregerleitung des einen Ansteuersystems (einfach gestrichen) mit einer Quelle relativ kurzer Impulse und die paarweise zugeordnete Erregerleitung des anderen Ansteuersystems (zweifach gestrichen) mit einer Quelle längerer Impulse verbunden ist.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ansteuersysteme Mittel enthalten, um mehreren Koordinaten der gleichen Gattung (Spalten 1 und 2) gleichzeitig Erregerimpulse zuzuführen, worauf alle die Ankerkontakte derjenigen Relais schalten, die an den so gleichzeitig angesteuerten Kreuzpunkten angeordnet sind.

4. Kreuzpunktrelais zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ring (R) aus remanentmagnetischem Material vier gleich große Spulen (W 1, Wl, WZ und W4) auf zwei Schenkeln (51, Sl) trägt, daß der Ring bei der gleich großen, aber paarweise entgegengesetzten Beeinflussung über die den Erregerzeilenleitungen und den Erregerspaltenleitungen zugeordneten Spulenpaare seinen Remanenzzustand nicht verändert und daß der Ring in jedem Schenkel die über die Spule aufgedrückte Richtung der Remanenzinduktion annimmt, wenn nur eine (z. B. Wl) der beiden auf einem seiner Schenkel aufgebrachten Spulen (z. B. Wl, W 3) erregt wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen