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Stufenschalteranordnung mit Schrittschaltantrieb und zwei Schaltrichtungen,
insbesondere zur stufenweisen Dämpfungsregelung in Signalübertragungsanlagen Für
die selbsttätige oder elektrisch ferngesteuerte Dämpfungsregelung in Signalübertragungsanlagen
sind Stufenschalter mit Schr ittschaltantrieb bekannt, deren Kontaktarme über die
Abgriffpunkte eines in der Leitung liegenden Potentiometers o. dgl. bewegt werden,
um die Einstellung eines bestimmten Dämpfungswertes zu ermöglichen. Die Verstellung
erfolgt dabei je nach dem Sinne der Regelung entweder vorwärts oder rückwärts, so
daß entsprechend die Dämpfung der Leitung erhöht bzw. vermindert wird.
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Die bisher bekannten Schaltwerke dieser Art sind durchweg unter Anwendung
verhältnismäßig komplizierter Konstruktionsmaßnahmen derart aufgebaut, daß je nach
Bedarf eine Vorwärts- oder Rückwärtsbewegung desselben Schaltarmes möglich ist.
Es wurden z. B. auf der Achse des Schaltarmes zwei entgegengesetzt gezahnte Schalträder
aufgebracht und zwei dazugehörige Antriebe vorgesehen, von denen je nach der gewünschten
Schaltrichtung entweder der eine oder der andere in Betrieb gesetzt wird. Dabei
waren besondere Hilfsmaßnahmen erforderlich, um bei der Inbetriebsetzung des einen
Antriebsmechanismus eine störende Behinderung der Schaltbewegung .durch den anderen
zu verhindern. Es sind auch Stufenschaltwerke mit motorischem Antrieb bekannt, bei
denen das Schaltwerk über ein steuerbares Umkehrgetriebe mit der Motorwelle verbunden
ist, so daß durch entsprechende Betätigung des Umkehrgetriebes eine Schaltbewegung
in der einen oder anderen Richtung erreicht werden kann. Auch die Verwendung von
elektrisch umsteuerbaren Motoren zum Antrieb der Stufenschalter ist bekannt.
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Allen diesen bekannten Ausführungen von Stufenschalteranordnungen
mit zwei Schaltrichtungen haftet der Nachteil an, daß sie, wie bereits erwähnt,
verhältnismäßig kompliziert und, da es sich um Sonderkonstruktionen handelt, auch
sehr kostspielig sind. Die Erfindung macht es sich demgegenüber zur Aufgabe, mit
den in der Fernmeldetechnik meist benutzten und daher billig herzustellenden Schrittschaltwerken
mit einer Bewegungsrichtung auszukommen und trotzdem eine Stufenschalteranordnung
zu schaffen, die die Herstellung einer stufenweisen Verbindung eines Anschlußpunktes
mit mehreren anderen Anschlußpunkten oder Abgriffen in zwei gegenläufigen Schaltrichtungen,
insbesondere zur stufenweisen Dämpfungsregelung mittels Potentiometer, ermöglicht.
Dies wird erreicht durch die Kombination von zwei in je nur einer Bewegungsrichtung
fortgeschalteten Stufenschaltern, deren für die Umschaltung benutzte Kontaktbänke
in entgegengesetzter Folge an die stufenweise umzuschaltenden Schaltpunkte oder
Abgriffe (Potentiometerabgriffe) angeschlossen und deren zugehörige Schaltarme mit
einem Umschalter verbunden
sind, der zwangsläufig jeweils nur den
dem gewünschten Richtungssinn der Stufenschaltung entsprechenden Schaltarm mit dem
Anschluß verbindet. Gleichzeitig mit dieser Umschaltung der Schaltarme erfolgt auch
eine Umschaltung des Antriebsstromkreises, so daß die Fortschaltstromstöße entweder
das eine oder das andere Schaltwerk antreiben. Für das unbenützte Schaltwerk kann
inzwischen ein vom ersten Schaltwerk unabhängiger Fortschalteströmkreis in Betrieb
gesetzt werden, der das Schaltwerk im Leerlauf weiterschaltet, bis der für die Umschaltung
der Potentiometerabgriffe o. dgl. benutzte Schaltarm denselben Schaltpunkt wie das
erstgenannte Schaltwerk erreicht hat, d. h. also in der zu diesem inversen Schaltstellung
steht.
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Die Erfindung wird in der nachfolgenden Beschreibung an Hand des in
der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles veranschaulicht, welches sich
auf die selbsttätige Pegelregelung in einer mit Verstärkern ausgerüsteten Fernsprechleitung
bezieht.
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Im Eingang eines Verstärkers V liegt ein Spannungsteiler SP; dessen
Abgriff mit Hilfe von zwei in je einer Richtung fortschaltbaren Schrittschaltwerken
je nach dem gewünschten Sinn der Regelung nach der einen oder anderen Seite verstellt
werden kann. Die Verstellung erfolgt durch die Schaltarmen, bzw: p1, deren zugehörige
Kontaktbänke mit den verschiedenenAbgriffpunkten des Spannungsteilers SP in entgegengesetzter
Folge, bezogen auf die Drehrichtung der Kontaktarme; verbunden sind. Die Kontaktarme
stehen mit einem Umschaltekontakt u3 in Verbindung, der je nach seiner Stellung
entweder den einen oder den anderen Kontaktarm mit der zum Eingang des Verstärkers
h führenden Leitung verbindet.
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Die Fortschaltung der Kontaktarme erfolgt durch die Antriebsmagnete
DN bzw. DP, die ihrerseits durch die Relais RN bzw. RP gesteuert werden. Die Erregung
dieser Relais ist abhängig von der Regeleinrichtung R, die auf den im Ausgang des
Verstärkers TV vorhandenen Pegel anspricht und beispielsweise aus einer Verstärkergleichrichteranordnung
in Verbindung mit Relais besteht. Die Pegelüberwachung kann in bekannter Weise mit
Hilfe eines Steuerstromes bestimmter Frequenz erfolgen, der hinter dem Verstärker
V durch den Filter F ausgesiebt und dann dem Regler P zugeführt wird.
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Außer den bereits erwähnten Schaltmitteln ist noch ein Umschaltrelais
U vorgesehen, welches ebenfalls durch den Regler R betätigt wird und die Umschaltung
der beiden Schaltwerke bewirkt, sowie ein- Kontrollrelais IL; welches in der nachstehend
beschriebenen Weise über die Kontaktarmen, und p3 die vorschriftsmäßige gegenseitige
Stellung der beiden. Schaltwerke kontrolliert: :Zur Erklärung der Wirkungsweise
sei jetzt .angenommen, daß der Pegel, der durch den '-Kggler R überwacht wird, unter
seinem Norinälwert sinkt, so daß der Regler anspricht. In diesem Falle bekommt,
da es sich um eine Pegelunterschreitung handelt, nur das Relais RN über seine Wicklung
II einen Schaltstromstoß. Hierbei wird der Kontakt rra geschlossen, so daß der Drehmagnet
DN des zugehörigen Schaltwerkes erregt wird und die Kontaktarmen" ra2 und ns um
einen Schritt in der Pfeilrichtung vorwärtsschaltet. Die zum Eingang des Verstärkers
VführendeLeitung wird dadurch an einen anderen Abgriffpunkt des Potentiometers SP
geschaltet, und zwar im Sinne einer Dämpfungsverniinderung, so däß die Tendenz vorhanden
ist, die durch den Regler festgestellte Pegelunterschreitung wieder auszugleichen.
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Bei dieser Fortschaltung des Schaltwerkes wird der Kontrollstromkreis
unterbrochen, der im Ruhezustand über die Kontaktarme ri3 und p3 verläuft und das
Kontrollrelais K erregt hält. Das I,',-ontrollrelais IL wird also stromlos, so daß
seine Kontakte k1 und 7a2 aus der gestrichelten Ruhelage in die angezogene, dem
stromlosen Zustand des Relais entsprechende Lage umgelegt werden. Hierbei wird über
den Kontakt k1 ein Fortschalteströmkreis für das zur Zeit nicht benutzte Schaltwerk
zur Wirkung gebracht, indem zunächst ein Stromkreis über den in der Ruhelage befindlichen
Kontakt u2 und die Wicklung I des Relais RP geschlossen wird. Hierbei wird der Kontakt
rp umgelegt, so daß der Drehmagnet DP erregt wird und seine Kontaktarme p1, p2 und
p3 um einen Schritt in der Pfeilrichtung weiterschaltet. Diese Schaltung erfolgt
im Leerlauf, da der Kontaktarm p1 entsprechend der Lage des Umschaltekontaktes u3
abgeschaltet ist.
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Gleichzeitig mit der Fortschältung findet eine Schließung des Kontaktes
dp statt, der die Wicklung I des Relais RP kurzschließt und dieses dadurch zum Abfall
bringt. Der Kontakt rp öffnet sich also wieder und macht den Drehmagneten DP stromlos,
so daß sich auch der Kontakt dp wieder öffnet und das Relais RP erneut zur Wirkung
kommen läßt. Es erfolgt also wiederuni eine Schließung des Stromkreises für den
Magneten DP und eine abermalige Fortschaltung der zugehörigen Kontaktarme. Dieses
Wechselspiel setzt sich in rascher Folge fort, so daß die Kontaktarme p1, p2 und
p3 weitergeschaltet werden, bis schließlich der Kontaktarm p3 bei seinem Umlauf
denjenigen Anschlußpunkt erreicht, der mit dem zur Zeit von dem Kontaktarm u3
berührten
Punkt verbunden ist. In diesem Augenblick wird der Stromkreis für das Kontrollrelais
K wieder geschlossen, so daß durch öffnen des Kontaktes k1 die Stillsetzung des
Schaltwerkes erfolgt. Nunmehr steht auch der Kontaktarm p1 auf einem Kontakt, der
mit demselben Punkt des Spannungsteilers SF
verbunden ist wie der vom Kontaktarm
ial berührte Kontakt.
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Bei einer Pegelabweichung im entgegengesetzten Sinne, d. h. bei einer
Überschreitung des Normalpegels, wird in entsprechender Weise zunächst über die
Wicklung II das Relais RP erregt, welches mit Hilfe des Kontaktes rp die Einschaltung
des Drehmagneten DP und die entsprechende Fortschaltung des zugehörigen Schaltwerkes
bewirkt. Gleichzeitig wird jedoch außerdem noch das Umschaltrelais U zur Wirkung
gebracht, welches mit seiner Wicklung I der Wicklung II des Relais RP parallel geschaltet
ist. Der Kontaktarm u3 schaltet die zum Eingang des Verstärkers U führende Leitung
auf den Kontaktarm p1 um, so daß sich die Verstellung dieses Kontaktarmes im Sinne
einer Dämpfungserhöhung auswirken kann, während gleichzeitig durch die Abschaltung
des Kontaktarmes n1 dafür gesorgt ist, daß die nachfolgende selbsttätige Nachdrehung
dieses Kontaktarmes keine Störung hervorruft. Der Kontaktarm ais ist, wie angedeutet,
als Folgekontakt ausgebildet, so daß keine Unter-Brechung der zum Verstärker V führenden
Leitung erfolgt.
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Der Kontakt 2a, schaltet die Wicklung I des Relais RP ab und dafür
die Wicklung I des Relais RN an, so daß beim Stromloswerden das Kontrollrelais K
nunmehr das Relais RN und der Drehmagnet DN in Selbstunterbrecherschaltung die Nachdrehung
des zur Zeit nicht benutzten Schaltwerkes bewirken. Auch hier erfolgt wieder die
Fortschaltung so lange, bis der Kontaktarm u3 die zu der augenblicklichen Stellung
des Kontaktarmes p3 inverse Stellung erreicht hat.
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Der Kontakt -atl ist vorgesehen, um über die Wicklung II des Relais
U einen Haltestromkreis zu schaffen, der nur noch von dem Kontakt k. des Kontrollrelais
K abhängig ist und unabhängig von der inzwischen erfolgenden Aberregung der Wicklung
I das Relais U so lange in der angezogenen Stellung hält, bis die Nachdrehung des
zur Zeit nicht benutzten Schaltwerkes beendet ist. Erst dann wird das Relais U stromlos,
wobei seine Kontakte in die dargestellte Ruhelage zurückkehren. Hierbei schaltet
der Kontakt ats die zum Verstärker V führende Leitung wieder auf den Kontaktarm
n1 um, der inzwischen auf dem der Stellung des Kontaktarmes p1 entsprechenden Kontakt
`angelangt ist. Die Kontaktarme zz, und p2 sind vorgesehen, um in den Endstellungen,
bei denen die Dämpfungsregelung ihre obere bzw. untere Grenze erreicht, ein Alarmsignal
abzugeben. In diesem Falle wird, wie die Schaltung erkennen läßt, über die genannten
Kontaktarme ein Stromkreis geschlossen, der z. B. einen Wecker W und eine
Lampe L enthält.
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Der Aufbau der dargestellten und beschriebenen Schaltung gestaltet
sich sehr einfach und billig, da für sämtliche Schaltelemente die aus der Selbstanschlußtechnik
bekannten Apparate, wie z. B. Relais und Drehwähler, verwendet werden können.