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Schaltungsanordnung zur Durchführung verzögerter Schaltvorgänge in
Fernmelde-, insbesondere Fernsprechanlagen In Fernmelde-, insbesondere Fernsprechanlagen
werden magnetische Relais mit einer Vielzahl von Kontakten verwendet, die es ermöglichen,
eine der Kontaktzahl entsprechende Zahl von Schaltvorgängen in Abhängigkeit vom
Erregungszustand des Relais auszulösen. Beim Schließen oder Öffnen des Erregerstromkreises
für solch ein Relais erfolgt der Stromanstieg bzw. Stromabfall nach einer bekannten
e-Funktion, die sich nach unendlich langer Zeit asymptotischdemdurch Betriebsspannung
und Widerstand des Erregerstromkreises bestimmten Maximalwert bzw. beim Öffnen des
Erregerstromkreises dem Stromwert Null nähert. Das Relais spricht dabei bereits
nach einer wesentlich kürzeren Zeit, nämlich bei Erreichen des Ansprechstromes,
an und fällt auch nach einer wesentlich kürzeren Zeit, nämlich bei Unterschreiten
des Haltestromes, ab. Es ist nun bekannt, durch besondere Schaltmaßnahmen die Ansprech-
bzw. Abfallzeit eines Relais in der einen oder anderen Richtung zu beeinflussen.
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Bei Verwendung von Relais, bei denen alle Kontakte durch einen gemeinsamen
Anker betätigt werden, erfolgt das Auslösen der einzelnen durch die Relaiskontakte
gesteuerten Schaltvorgänge allgemein gleichzeitig, unabhängig davon, ob durch besondere
Schaltmaßnahmen die Ansprech- bzw. Abfallzeit des Relais verzögert wird oder nicht.
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Verwendet man dagegen nichtjustierte schnellschaltende Relais mit
Einzelankerkontakten- gemeint sind Relais, bei denen die einzelnenKontakte durch
je einen individuellen Anker betätigt werden oder deren Kontakte den Anker selbst
bilden - so ist gerade bei verzögert geschalteten Relais ein gleichzeitiges Schließen
bzw.Öffnen der Kontakte nicht gegeben. DieAnsprech-und Abfallzeiten der Einzelankerkontakte
streuen derartig, daß der ordnungsgemäße Funktionsablauf erheblich gestört werden
kann. Die Ursachen dieser Streuungen in den Anzugs- bzw. Abfallzeiten bei nichtjustierten
schnellschaltenden Relais mit Einzelankerkontakten liegen einmal in der diesem Relais
eigenen Konstruktion und zum anderen in der Schwierigkeit, Magnetbleche mit in der
kleinsten Volumeneinheit gleichen elektrischen und magnetischen Werten herzustellen.
Bei den Relais mit Einzelankerkontakten verläuft der magnetische Kreis getrennt
über die den einzelnen Kontakten individuell zugeordneten Anker, von denen beispielsweise
fünf von einer gemeinsamen Erregerspule umschlossen werden. Es ist dabei mit wirtschaftlichen
Mitteln unmöglich, die einzelnen magnetischen Kreise in ihren magnetischen und elektrischen
Werten vollkommen gleich auszubilden. Die geringste Uneinheitlichkeit der Magnetbleche,
unterschiedliche Luftspalte, unterschiedliche Federkräfte, unterschiedliche bewegte
Massen der Anker sind, obwohl die einzelnen Abweichungen sich in sehr engen Toleranzen
bewegen, -Ursachen, die in ihrer Gesamtheit zu uneinheitlichen magnetischen Kreisen
und damit zur Streuung in den Anzugs- bzw. Abfallzeiten der Einzelankerkontakte
führen.
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Vergrößert wird der so bedingte Streubereich für die Anzugs- bzw.
Abfallzeiten durch folgende Erscheinungen: Bei Anzug eines der Anker eines erregten
Relais kommt es in diesem magnetischen Kreis zu einer erhöhten Flußkonzentration,
die eine Flußminderung in den übrigen noch nicht geschlossenen Ankerkreisen zur
Folge hat. Die weitere Folge ist bei konstantem Anzugswert ein erhöhter Ansprechstrom,
der schon bei geringen Erhöhungen infolge der kleiner werdenden Steilheit der Stromkurve
bei der asymptotischen Annäherung an den Maximalwert zu erheblichen Zeitdifferenzen
führt. Analog hierzu verhält es sich beim Abfall des Relais.
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Zweck der Erfindung ist es nun, eine Schaltungsanordnung zu schaffen,
die trotz Streuungen in den Anzugs- bzw. Abfallzeiten der Einzelanker von verzögert
geschalteten nichtjustierten schnellschaltenden Relais mit Einzelankerkontakten
das Auslösen gleichzeitiger Schaltvorgänge ermöglicht. Dieses wird durch eine Schaltungsanordnung
erreicht, die gekennzeichnet ist durch die Kombination zweier Relais, von denen
das eine in bekannter Weise, z. B. mittels parallel liegendem Kondensator und Widerstand,
verzögert geschaltet ist und das andere unverzögert geschaltete Relais durch einen
Kontakt des verzögert- geschalteten Relais ein- bzw. ausgeschaltet wird, und bei
der Kontakte des unverzögerten Hilfsrelais alle gleichzeitigen Schaltvorgänge, während
die restlichen Kontakte des verzögerten Relais alle zeitunabhängigen Schaltvorgänge
auslösen.
Auf diese Weise wird die Auslösung aller gleichzeitigen Schaltvorgänge durch einen
einzigen Kontakt des verzögert geschalteten Relais gesteuert, während die Auslösung
selbst durch das unverzögert ansprechende bzw. abfallende Hilfsrelais erfolgt. Die
Streuung derunterschiedlichen Auslösezeiten ist dadurch auf die dem Relaistyp eigene
Streuung in den Ansprech- bzw. Abfallzeiten der einzelnen Anker beschränkt und,
da es sich um schnellschaltende Relais handelt, vernachlässigbar.
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Es ist bereits bekannt, zwei oder mehrere Relais einander zuzuordnen,
allerdings nur dann, wenn die Kontaktzahl eines Relais nicht ausreicht, alle gleichzeitigen
Schaltvorgänge zu steuern. Derartige Anordnungen können also nicht verglichen werden
mit der erfindungsgemäßen Anordnung.
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An Hand der Figuren soll nachstehend eine erfindungsgemäße Anordnung
erläutert werden. Fig. 1 zeigt eine bekannte Relaisanordnung mit Abfallverzögerung,
die im folgenden mit der Fig. 2 verglichen werden soll, bei derdas erfindungsgemäß
angeordnete Hilfsrelais, das alle gleichzeitigen Schaltvorgänge auslöst, vorgesehen
ist. Fig. 3 zeigt den Verlauf der Strom-Zeit-Kurve für das Relais gemäß Fig. 1 mit
dem Streubereich für die Abfallzeiten der einzelnen Anker. Bei öffnen des Kontaktes
a eines nicht dargestellten Steuerrelais fällt in der Schaltungsanordnung gemäß
Fig. 1 das Relais C verzögert ab. Den zugehörigen zeitlichen Verlauf des Relaisstromes
zeigt Fig. 3. Auf Grund der bereits ausführlich erläuterten Ursachen fallen die
den einzelnen Kontakten cl, c2 ... cn individuell zugeordneten Anker nicht
gleichzeitig ab, sondern z. B. c 1 bei Erreichen des Stromes i 1 zum Zeitpunkt
t 1, c 3 bei Erreichen des Stromes i3 zum Zeitpunkt t3 usw. Dem Streu-Bereich
des Stromes zwischen den Werten i 1 und i n entspricht dabei der wesentlich
größere Streubereich der Zeit zwischen den Werten t 1 und tii.
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Bei der erfindungsgemäßen Anordnung nach Fib. 2 wird bei verzögertem
Abfall des Relais C nach bfine» des Kontaktes a zunächst der Stromkreis für das
Hilfsrelais CH geöffnet, das dann unverzögert abfällt und fast gleichzeitig
mit seinen Kontakten ch1, ch2 bis chn die übrigen Schaltvorgänge auslöst. Der Streubereich
gemäß Fig. 3 ist für den einen Steuerkontakt c auf einen definierten Wert, beispielsweise
den Strommittelwert i 3 und den entsprechenden Zeitwert t 3 zusammengeschrumpft.
Die Streuungen der Kontakte cla.1, cla2 bis chn sind bei der relativ kurzen Ansprechzeit
des unverzögerten Relais von 2 ms und weniger vernachlässigbar.