DE909211C

DE909211C - Relaiskettenschaltung

Info

Publication number: DE909211C
Application number: DEL8171A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Guente Brettschneider; Alfred Chloud
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1951-01-22
Filing date: 1951-01-23
Publication date: 1954-04-15

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Relaisketten, wie sie beispielsweise in der Fernmelde- und Fernsteuertechnik zur Durchführung von Auswahlvorgängen, zur Speicherung von Impulßizahlen, zur Steuerung von Impulsgebern u. dgl. in großein Umfange verwendet werden. Dementsprechend sind auch bereits Kettenschaltungen der verschiedensten Art bekannt, deren Aufbau dem jeweils vorliegenden Verwendungszweck angepaßt ist. Man kann diese Relaisketten in zwei Hauptgruppen unterteilen, nämlich in solche, die zwangsläufig durch an sie angelegte Steuerimpulse fortgeschaltet werden und in sich selbsttätig fortschaltende Ketten.

Im allgemeinen ist der für solche Relaisketten erforderliche Aufwand an Schaltmitteln ziemlich groß, denn neben den eigentlichen Kettenrelais wird in der Regel eine Anzahl Steuerrelais benötigt, außerdem meist mehrere Steuerleitungen. Viele derartige Kettenschaltungen erfordern je so Schaltstufe zwei Relais. Es sind zwar bereits Schaltungen für Relaisketten bekannt, die mit einem Relais je Schaltstufe auskommen und auch nur wenige Steuerrelais erfordern, dafür werden aber für die Steuerung der Kette selbst mehr Relaiskontakte benötigt, die dann für irgendwelche von den Kettenrelais durchzuführende Schaltaufgaben nicht mehr zur Verfügung stehen. Die Relais selbst benötigen zusätzliche Halte- und gegebenenfalls auch Gegenwicklungen für das Wiederabwerfen. Außerdem sind oft recht kritische Schaltzeitbedingungen einzuhalten, und die Zeitfolge der einzelnen Kontaktbetätigungen muß seht genau festgelegt werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung für Relaisketten zu schaffen, die einen besonders niedrigen Aufwand an Relais und insbesondere an Steuerkontakten aufweist und äußerst vielseitig verwendbar ist. Der Erfindung ist dabei eine Anordnung mit sich selbsttätig fortschaltenden Kettenrelais und mit nur einem Relais je Schaltstufe zugrunde gelegt.

Erfindungsgemäß werden zur Durchführung ίο aller Schaltvorgänge eine einzige Stromzuführungsleitung sowie als Kettenrelais sogenannte selbsthaltende Relais in einer solchen Anordnung verwendet, daß nach erfolgter Erregung eines Relais der Kette das nächstfolgende Relais erst nach einer durch Schaltmittel der Relaiskette selbst herbeigeführten zwangsläufigen Unterbrechung der einzigen Stromzuführungsleitung erregt werden kann. Unter selbsthaltenden Relais versteht man solche Relais, bei denen die Remanenz des Eisenkreises zum Halten des Ankers in dem angezogenen Zustand nach Wegfall der Erregung ausgenutzt wird. Derartige Relais sind bereits bekannt bzw. vorgeschlagen worden, und es ist auch bereits ihre Verwendung in Relaiskettenschaltungen vorgeschlagen worden. Bei dieser vorgeschlagenen Kettenschaltung werden jedoch die Kettenrelais unmittelbar aufeinanderfolgend erregt, so daß die einzelnen Schaltschritte sich nicht eindeutig gegeneinander abheben. Damit sind aber auch die Anwendungsmöglichkeiten einer solchen Kette sehr begrenzt, während durch die Anordnung gemäß der Erfindung jeder Schaltschritt durch eine Strompause \"on dem \Orhergehenden bzw. nachfolgendem Schaltschritt getrennt ist, wodurch sich die nachstehend genannten Vorteile ergeben.

Die Kettenschaltung gemäß der Erfindung benötigt für ihre Steuerung nur eine einzige Stromzuführungsader und kommt unter bestimmten A'oraussetzungen mit nur einem Steuerkontakt je Kettenrelais aus, ohne daß bei einem derartig geringen Aufwand die Sicherheit des Ablaufs der Schaltvorgänge beeinträchtigt wird. Die Erfindung eignet sich daher besonders als Relais wähler in +5 Unterstationen von Fernsteueranlagen oder kleinen automatischen Fernsprechanlagen ohne eigene Stromquellen.

Die zwangsläufige Unterbrechung der Steuerleitung zwischen den einzelnen Schaltschritten läßt sich gemäß der weiteren Ausbildung der Erfindung dazu ausnutzen, ein am anderen Ende dieser Steuerleitung angeordnetes Schaltwerk beliebiger Art, also beispielsweise ebenfalls einen Relaiswähler oder auch einen Schrittschaltwähler bekannter Art synchron mit der Relaiskette fortzuschalten.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines besonders vorteilhaften Ausführungsbeispiels, dessen Schaltungsanordnung in der Zeichnung dargestellt ist, auf das die Erfindung jedoch keineswegs beschränkt ist. Die Abbildung zeigt dabei nur die für die Erfindung wesentlichen Schaltungseinzelheiten, während die je nach dem Verwendungszweck der Erfindung verschiedenen zusätzlichen Schaltmittel für die Einfügung einer solchen Relaiskettenschaltung in eine Fernmeldeanlage nur so weit angedeutet sind, als dies für das Verständnis der Erfindung erforderlich ist.

In dem Schaltbild ist im oberen Teil die Relaiskette dargestellt, bestehend aus zehn Kettenrelais I bis X, von denen der Übersichtlichkeit halber ein Teil weggelassen wurde, sowie aus zwei Steuerrelais S₁ und S₂ und zwei Hilfsrelais 0 und Ab. Die beiden Steuerrelais S₁, S₂ haben die Aufgabe, die zwangsläufige Unterbrechung zwischen den einzelnen Schritten herbeizuführen. Relais Ab dient der später beschriebenen Abschaltung, während Relais 0 bei der hier beispielsweise gewählten Betriebsart der Kette, die darin besteht, daß jedes Relais ■ nach erfolgter Erregung sofort wieder unterbrochen wird, für die Wiederabschaltung des ersten Kettenrelais benötigt wird. Alle diese Schaltmittel befinden sich an einem Ort A, der keine eigene Stromquelle aufweist.

Die Kettenschaltung ist mit den im unteren Teil der Abbildung angedeuteten Schaltmitteln an einem Ort B durch zwei Leitungen verbunden, von denen die eine, L_a, ausschließlich für die Steuerung der Kettenschaltung dient, während über die andere, L₆, die Speisespannungen für die Hilfsrelais übertragen werden.

Bei dem Ausführungsbeispiel wurde ferner eine Anordnung gewählt, bei welcher der Anker jede* Kettenrelais bei der Erregung des nächstfolgenden Relais w^rieder abgeworfen wird. Die Schaltung kann jedoch auch so geschaffen werden, daß die Relais sämtlich angezogen bleiben und erst nach Ablauf der Kette also bei der Auslösung gemeinsam abgeworfen werden. Jedes Kettenrelais hat eine Anzugswicklung (z. B. Γ) und eine Abwurfwicklung (z. B. I") ■ Da die Kettenrelais im Gegensatz zu den Steuer- und Hilfsrelais selbsthaltende Relais sein sollen, sind sie durch ein ausgefülltes Dreieck an der einen Schmalseite der die Relaiswicklungen darstellenden Rechtecke als solche besonders gekennzeichnet.

Die Kettenrelais sind zu zwei Gruppen zusammengefaßt, von denen die eine die geradzahligen, die andere die ungeradzahligen Kettenrelais enthält, und jeder Gruppe ist eines der Steuerrelais S₁, S₂ zugeordnet, die mit ihren Kontakten jeweils den Stromweg des nächstfolgenden Kettenrelais so lange sperren, bis das vorhergehende angezogen hat und das davorliegende zum Abfallen gebracht ist. Die Steuerrelais sind mit einer niederohmigen und einer hochohmigen Wicklung versehen, wobei nach Anzug eines 5-Relais die hochohmige Wicklung durch einen eigenen Kontakt kurzgeschlossen wird. Der Zweck dieser Maßnähme ergibt sich aus der folgenden Beschreibung der einzelnen Schaltvorgänge.

Es sei angenommen, daß bei Inbetriebnahme der Anlage die Kontakte α und b" geschlossen sind, die Relaiskette liegt somit einerseits an Erde, andererseits an der Steuerleitung L_a. Die zu-

gehörigen Relais A und B sind hier als für die Erläuterung der Erfindung unwesentlich nicht dargestellt. Um die Relaiskette zum Anlaufen zu bringen, wird in B der Schalter Sch geschlossen und damit Spannung an die Steuerleitung L₁₁ über ein Relais / gelegt. Damit kommt folgender Stromweg zustande: Erde — b" — J₂" — S₁ — /' — o'—O (I) ■—ab'—α—L_a-—c—/—Sch—minus. Das Kettenrelais / sowie die Relais O und / er-

ίο halten hierbei zunächst Fehlstrom und nur S₁ spricht an. Nachdem S₁ seinen Anker angezogen hat, schaltet es seine hochohmige Wicklung 5/6 über J₁' kurz und unterbricht mit J₁" den Stromweg für Relais S₂- Relais S₁ hält sich weiter über

seine niederohmige Wicklung 1/2, und die Relais /, O und / ziehen infolge der Stromverstärkung an. Die Wicklungen des Relais O und Wicklung /' müssen dabei so bemessen sein, daß Relais O nach Relais / anspricht. Relais / bereitet mit seinem Kontakt 1' den Erregerstromkreis für Relais II über //' sowie den Stromkreis für seine eigene Abwurfwicklung /" vor, sein eigener Erregerstromkreis wird sofort am Kontakt 0' wieder unterbrochen. Das Relais / hält jedoch trotz fehlender Erregung seinen Anker weiterhin angezogen, während die Relais / und ^₁ wieder abfallen. Relais O wird über seine Haltewicklung O (II) und seinen eigenen Kontakt o" in einen über die Leitung L₆ verlaufenden Haltestromkreis gelegt. Die Abfalkeit des Relais 5 wird so bemessen, daß zwischen der öffnung des Steuerstromkreises am Kontakt 0' und dem erneuten Schließen des Steuerstromkreises über Kontakt J₁" eine vorbestimmte Strompause eintritt.

Nach Schließen des Kontaktes J₁" beim Abfall von S₁ erhalten die Relais /, /" und II" zunächst wieder Fehlstrom, bis S₂ angesprochen und durch Kurzschluß seiner hochohmigen Wicklung die Stromverstärkung herbeigeführt hat. Gleichzeitig wird an Kontakt J₂" der Stromkreis für S₁ und die diesem Relais zugeordnete Gruppe der ungeradzahligen Kettenrelais aufgetrennt. Das Kettenrelais // zieht infolge der Stromverstärkung über seine Wicklung //' an, anschließend wird das Kettenrelais / durch Erregung seiner Abwurfwicklung /" zum Abfallen gebracht, wobei der Kontakt 1' den Erregerstromkreis für // und S₂ wieder auftrennt. Relais// bereitet mit seinem Kontakt2' den Stromkreis für die Anzugswicklung ///' und die Abwurfwicklung //" vor. Die Abwurfwicklungen müssen so beschaffen sein, daß das Kettenrelais erst dann abgeworfen wird, wenn das nächstfolgende Kettenrelais angezogen hat. Nach dem Abfall von ^₂ ist wieder der Stromweg für S₁ und das vorbereitete Kettenrelais /// geschlossen, und die Kette schaltet sich auf diese Weise ohne fremde Impulssteuerung selbsttätig weiter, bis sie eine Stellung erreicht, in der die Leitung L_a entweder durch den Kontakt c (am Ort B) oder α (in A) unterbrochen oder bis an die Leitung L_a über eine der vielfach geschalteten Tasten, von denen hier nur die Taste T₄ dargestellt ist, Erde angelegt wird. Die gesamte Kettenschaltung wird dann stromlos. Das zuletzt eingeschaltete Kettenrelais bleibt jedoch infolge der Selbsthaltung im angezogenen Zustand.

Mittels weiterer nicht gezeigter Kontakte der Kettenrelais können in der so erreichten Auswahlstellung in an sich bekannter Weise beliebige Schaltvorgänge durchgeführt werden.

Für die Rückführung der Kette in ihre Ausgangsstellung gibt es verschiedene Möglichkeiten: Es sei zunächst angenommen, daß kein besonderes Abschaltrelais Ab vorhanden wäre und daß auch nach dem Stillsetzen der Kette, z. B. in Stellung 4 durch Betätigung der Taste T₄, die Kontakte b" und a in geschlossener Stellung verbleiben. Wird in diesem Fall der durch T₄ herbeigeführte Kurzschluß wieder aufgehoben, so läuft die Kette in der oben beschriebenen Weise selbsttätig weiter bis zum Wiederabwerfen des Relais X über w und X". Solange Relais 0 über die Leitung Lj, gehalten wird, kann die Relaiskette nicht wieder anlaufen. Es muß also erst eine Unterbrechung dieses Selbsthaltekreises erfolgen. Wird jedoch die Relaiskette nach beendetem Auswahlvorgang durch öffnen des Kontaktes α bzw. der Kontakte α und b" von der Steuerleitung abgetrennt, so bleibt die Kette trotz Stromlosigkeit in dieser Auswahlstellung stehen, d. h. das zuletzt erregt gewesene Relais bleibt angezogen, und sie kann auch nach Entfernen des Stillsetzungskriteriums nicht weiterlaufen. Die Rückführung in die Ruhestellung erfolgt dann zu gegebener Zeit durch Erregung des Abschalterelais Ab über die Ader Lj,, wobei vorausgesetzt ist, daß zu diesem Zeitpunkt Relais A stromlos, Kontakt α also geschlossen ist. Es wird dann wieder über Leitung L_a an sämtliche Abwurfwicklungen der Kettenrelais gleichzeitig Minuspotential angelegt. Da alle Relais der Kette bis auf das der Auswahlstellung entsprechende Relais, angenommen Relais III, abgefallen sind, wird auch nur für dieses Relais über III", 3', ab'" der Abwurf Stromkreis geschlossen. Das O-Relais war dabei schon vorher beim Abfall des nicht dargestellten 5-Relais abgefallen, was jedoch ohne Einfluß auf die Kette ist, da diese jaebenfalls am Kontakt &"abgetrennt ist.

Wie bereits erwähnt, kann die Kettenschaltung auch dazu ausgenutzt werden, ein am anderen Ende der Steuerleitung angeordnetes Schrittschaltwerk synchron fortzuschalten. Dies ist in der Abbildung durch das Impulsrelais / angedeutet, welches mit seinem Kontakt in bekannter Weise den Drehmagneten D_M eines Schrittschaltwerkes M steuert. Dabei kann das Stillsetzen der Kette und damit zugleich des Wählers auch von dieser Seite aus erfolgen, indem über einen bestimmten Wählerschritt das Relais C erregt wird und den Impulsstromkreis über L_a bis c unterbricht.

Bei geeigneter Bemessung der Steuerrelais S₁ und S₂ kann auch auf die hochohmige Wicklung dieser Relais und damit auf die Fehlstrombedingung verzichtet werden. Es muß dabei nur dafür gesorgt werden, daß das ^-Relais mit Sicherheit eher anspricht als das jeweils in Reihe dazu liegende Kettenrelais. Hierdurch wird ein schnelleres Durchlaufen der Kettenschaltung erreicht.

An Stelle der gezeigten örtlichen Stillsetzung durch Anlegen von Erde über eine der vielfach geschalteten Tasten T an die Steuerleitung, kann man die örtliche Stillsetzung auch durch Abtrennung der Kette von der Steuerleitung bewirken, beispielsweise indem über die Tasten je eine zweite Wicklung der Steuerrelais S₁ und/oder S₂ erregt wird,

wodurch die Kontakte S₁'
geöffnet werden.

und/oder S₉" dauernd

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

1. Schaltungsanordnung für sich selbsttätig fortschaltende Relaisketten mit nur einem Relais je Schaltstufe, gekennzeichnet durch eine einzige Stromzuführungsleitung zur Durchführung aller Schaltvorgänge sowie durch die Verwendung selbsthaltender Relais (Remanenzrelais) als Kettenrelais in einer solchen Anordnung, daß nach erfolgter Erregung eines Relais der Kette das nächstfolgende Relais erst nach einer durch Schaltmittel der Relaiskette selbst herbeigeführten zwangsläufigen Unterbrechung der Stromzuführungsleitung erregt werden kann.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Kettenrelais in zwei Gruppen zusammengefaßt sind, von denen die eine Gruppe die geradzahligen, die andere Gruppe die ungeradzahligen Kettenrelais enthält, und daß jeder Gruppe ein Steuerrelais (S₁ bzw. S₂) zugeordnet ist, das bei jeder Erregung eines Kettenrelais seiner Gruppe erregt wird und dabei die Stromzuführung zu den Relais der anderen Gruppe unterbricht.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Erregung jedes Kettenrelais unmittelbar nach dem Anzug des Relais unterbrochen wird, wodurch auch das zugehörige Steuerrelais stromlos wird, welches jedoch durch eine vorbestimmte Abfallzeit den durch das Kettenrelais seiner Gruppe vorbereiteten Erregerstromkreis des nächstfolgenden Kettenrelais der anderen Gruppe erst nach einer Pause vorbestimmter Dauer schließt.

4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kettenrelais so geschaltet sind, daß jeweils nach Betätigung des w-ten Kettenrelais das ίζ-ite Kettenrelais wieder abgeworfen wird.

5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Abwerfen der Kettenrelais mit Hilfe einer Gegenerregung in einer zweiten Wicklung des Relais erfolgt.

6. Schaltungsanordnung nach Anspruch 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Abwurfwkklung im Erregerstromkreis des nächstfolgenden Kettenrelais liegt.

7. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Schaltmittel (T, c), welche den Durchlauf der Relaiskette in jeder beliebigen gewünschten Schaltstufe anzuhalten gestatten.

8. Schaltungsanordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Stillsetzen der Relaiskette in einer vorher bestimmbaren Stellung sowohl durch örtliche Schaltmittel (Tasten T am Ort A) als auch durch Schaltmittel am fernen Ende der Steuerleitung (Kontakt c) bewirkt werden kann.

9. Schaltungsanordnung nach Anspruch 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Stillsetzen durch Kurzschließen der Kettenschaltung bzw. durch Auftrennen der Steuerleitung bewirkt wird.

10. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, 7 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Kettenschaltung nach Aufhebung der Kennzeichnung einer besonderen Schaltstufe selbsttätig weitergeschaltet wird, bis die Anfangsstellung wieder erreicht ist.

11. Schaltungsanordnung nach Anspruch i, 7 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückführung der Relaiskette in die Ruhestellung mit Hilfe eines besonderen Absehalterelais (Ab) bewirkt wird, das lediglich das zuletzt angezogene Relais durch Erregung seiner Abwurfwicklung zum Abfallen bringt.

12. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die bei der Kettenfortschaltung impulsweise auftretende Unterbrechung der Stromzuführungsleitung dazu ausgenutzt wird, ein am fernen Ende dieser Leitung angeordnetes Schaltwerk (Relaiskette, Wähler od. dgl.) synchron mit der Relaiskette fortzuschalten.

13. Schaltungsanordnung nach Anspruch 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß im Stromkreis der örtlichen Stillsetzungsschaltmittel (Tasten T) weitere Wicklungen der Steuerrelais (S₁, S₂) vorgesehen sind, die bei der Betätigung eines dieser Schaltmittel einzeln oder gemeinsam erregt werden und eine Unterbrechung der Steuerleitung herbeiführen.

Angezogene Druckschriften:

Deutsche Patentschriften Nr. 268487, 655838; USA.-Patentschrift Nr. 2 314 187.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen