DE477682C - Zaehler, insbesondere fuer Gespraechszaehlung in Fernsprechanlagen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Zahler, welcher für verschiedene Zwecke verwendet werden kann und zur Zählung einer festen und einer veränderlichen Gebühr dient. Insbeson-S dere eignet sich der Zähler für Fernsprechanlagen, bei denen für jedes Gespräch eine Grundgebühr und eine zusätzliche, von der Dauer eines Gespräches abhängige Gebühr durch denselben Zähler gezählt werden soll.

Durch die Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß das Zählwerk bei jeder Zählung nacheinander von sprungweise und kontinuierlich wirkenden Antriebsvorrichtungen fortgeschaltet wird.

Als Zählwerk dient nach der Erfindung zweckmäßig ein Uhrwerk. Der Antrieb steht hierbei in bekannter Weise unter dem Einfluß einer Hemmung, welche die Fortschaltung um eine Einheit derart regelt, daß sie innerhalb einer bestimmten Zeit allmählich erfolgt. Wird nun vorübergehend der Einfluß der Hemmung unterbrochen, so wird die Fortschaltung um die Einheit sozusagen sprungweise bewirkt, während man im ersteren Falle, um den Gegensatz der Fortschaltungsart zu kennzeichnen, von einer kontinuierlichen Fortbewegung sprechen kann, obgleich diese kontinuierliche Fortschaltung an sich bei einem Uhrwerk auch eine Schrittbewegung ist. Das Zählwerk steht unter dem Einfluß eines mit dem Sperrhebel des Zählwerkes gekuppelten Elektromagnetankers, welcher durch Hilfselektromagnete gesteuert wird und der Ein- und Abschaltung des Zählers dient.

In den Abbildungen ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt.

In der Abb. 1 zeigt 40 eine zweckmäßig starke Grundplatte. An ihrem unteren Ende ist die Kapsel 72 um die Welle 70 drehbar und durch die Schließvorrichtung 71 mittels Schlüssels abschließbar angebracht. Die Kapsel 72 enthält ein Uhrwerk, dessen Zifferblatt auf der Abbildung sichtbar ist. Dies Uhrwerk ist so ausgeführt und mit der darunterliegenden Steuervorrichtung verbunden, daß es zunächst um den Betrag einer beliebig bestimmbaren Zeitperiode springt, sobald die Verbindung überhaupt zustande kommt, und darauf der Gesprächsdauer entsprechend weiterläuft, bis der Anrufende seinen Hörer auflegt. Der Steuerarm 7 des Uhrwerks reicht durch einen Schlitz an der Oberseite der Kapsel 72 hindurch in eine Nut 6 des Ankers 3 eines polarisierten Magneten bekannter Bauart. Der Arm 7 ist in der Abb. 1 in seiner Ruhelage, d. h. rechts, dargestellt. Wenn der Angerufene antwortet, wird der Anker 3 des polarisierten Magneten nach links angezogen und nimmt den Steuerarm 7 dabei mit. Hierdurch springen die Zeiger der Uhr um einen bestimmten Betrag, bei- 6p

spielsweise eine Minute. Doch können naturgemäß auch andere Zeitbeträge zugrunde gelegt werden. In der linken, d. h. der Arbeitsstellung, wird der Anker 3 in später beschriebener Weise so lange gesperrt, bis der Anrufende seinen Hörer auflegt. Diese Sperrung bewirkt, daß das Uhrwerk weiterläuft, so daß nicht nur die zustande gekommene Verbindung durch die ersten Sprünge, sondern auch noch die Gesprächsdauer gezählt wird.

Die dies bewirkende Steuereinrichtung besteht aus einem polarisierten Magneten mit den beiden Wicklungen 1 und 2 sowie den Magneten 45 und 21. Der Anker 22 des Magneten 21 steuert die Schaltfedern 32-35. Fest mit dem Anker 22 verbunden ist der Arm 73, der den Anker 3 des polarisierten Magneten in seiner Ruhelage verriegelt, um dessen Bewegung unter bestimmten Umständen zu verhindern. Am Anker 22 ist ferner ein Sperrglied 23 vorgesehen, das mit einer Schraube 25 in einem Schlitz 26 justiert werden kann. Wird der Anker 22 angezogen, so fällt der Arm 73 in die Nut 11 des Ankers 3, und der Anker 46 des Magneten 45 fällt unter dem Druck der leichten Feder 50 gegen den Anschlag 24 des Sperrgliedes 23. Hierdurch wird der Anker 22 in seiner Arbeitsstellung gesperrt. Bei dieser Bewegung des Ankers 46 tritt sein Arm 47 nach unten und gibt so den Sperrhebel 56 frei, der sich unter dem Einfluß der Schwerkraft gegen das freie Ende des Hebels 55 legt. Der Hebel 55 kann durch den Handknopf 100 (Abb. 4) von außen vom Teilnehmer bewegt werden. Wird er weit genug nach unten bewegt, so klinkt er in die Nut 57 des Sperrhebels 56 ein, worauf die Kontaktfedern 65 und 66 ihre Kontakte öffnen. Eine weitere Folge der Abwärtsbewegung des Armes 47 ist, daß der Hebel 60 auf das Ende des Ansatzes 9 am Anker 3 fällt.

Beim Ansprechen des polarisierten Magneten mit den Windungen 1, .2 stößt der Ansatz 8 des Ankers 3 gegen den Ansatz 58 des Sperrhebeis 56 und dreht diesen entgegen dem Uhrzeigersinne so weit, daß der Hebel 55 von der Rast 57 freikommt. Der Hebel 56 tritt darauf unter dem Druck der ihre Kontakte schließenden Federn 65, 66 wieder nach oben. Gleichzeitig fällt der Arm 60 in die Nut 10 des Ansatzes 9 am Anker 3. Hierdurch wird der Anker 3 in seiner Arbeitsstellung festgehalten. Beim Ansprechen des Magneten 45 hebt der Arm 47 des Ankers 46 die Anschläge 59 des Sperrhebels 56 und 61 des Hebels 60, worauf 56 und 60 in ihre Ruhelage zurückgehen und der Anker 3 wieder entriegelt wird. Bewegt sich der Anker 46 noch etwas weiter, so stößt sein Ansatz 48 gegen. den Ansatz 13 des Ankers 3 und sichert den unter dem Zug der Feder 14 erfolgenden Abfall des Ankers 3. Kurz bevor der Anker 46 ganz seine Arbeitsstellung erreicht, fällt der Anker 22 ab in seine Ruhestellung, und sein unterer Teil fällt gegen den Anschlag 30. In dieser Stellung dient der Anker 22 als verriegelnder Anschlag für den Anker 46, der diesen in der Ruhe- oder halbangezogenen Stellung festhält. Bei vollem Anzug des Ankers 46 werden die Kontaktfedern 49-51 zu später beschriebenen Zwecken getrennt.

Die Abb. 2 und 3 zeigen einen Teil des Räderund Sperrwerks der Uhr. Die Teile 86 und 81-84 entsprechen genau den Teilen einer gewöhnlichen Standuhr. Sie sind in ihrer Ruhelage dargestellt, wenn der Hörer auf dem Haken liegt. In diesem Fall steht der Anker 3 ganz rechts und mit ihm das obere Ende des Hebels 7 in der Nut 6. Der Hebel 7 trägt einen Ansatz 77, an dem mit der Schraube 79 eine Feder 78 angeschraubt ist. Diese greift in die Zähne der Unruhe 80 des Uhrwerks. Wie die Abb. 3 zeigt, ist das Rad 83 fest auf der Welle 90, die frei drehbar, aber nicht axial verschiebbar im Gehäuse gelagert ist. Frei auf der Welle 90 dreht sich die Trommel 91, die durch den Hebel 93 und Feder 94 axial auf der Welle 90 bewegt werden kann. Die Trommel 91 trägt einen Stift 92, der sich je nach der axialen Verschiebung der Trommel entweder gegen den Anschlag 84 oder den Anschlag 85 des Rades 83 legt. Unter dem Druck der nicht gezeichneten Uhrwerksfeder dreht sich das Rad 86 entgegen dem Uhrzeigersinn (Abb. 2). Die Trommel 91 will also im Sinne des Uhrzeigers drehen. Hierdurch drückt der Stift 92 in der in Abb. 2 gezeigten Stellung gegen den Ansatz 84. Wird nun beim Zustandekommen der Verbindung der Anker 3 angezogen und tritt nach links, so wird auch das obere Ende des Hebels 7 nach links bewegt. Hierdurch senkt sich der Ansatz 76 (Abb. 3), und die Trommel 91 tritt nun unter dem Druck der Feder 94 nach links. Kurz bevor die Trommel ihre linke Grenzlage erreicht, kommt der Stift 92 frei von dem Ansatz 84, und die Trommel macht fast eine volle Umdrehung, bis der Stift 92 wieder gegen den Anschlag 85 stößt. Die Trommel 91 ist so mit den Zeigern der Uhr verbunden, daß sie in diesem Fall um eine Minute springen und für den Anrufenden registrieren. Als weitere Folge der Linksbewegung des Hebels 7 tritt der untere Ansatz 77 mit seiner Feder 78 nach rechts. Diese Bewegung setzt das Unruhrad 80 in Gang und gibt seine weitere Bewegung frei, wie dies für Stoppuhren oder ähnliche Apparate bekannt ist. Die Uhr läuft nun weiter, bis der obere Teil des Hebels 7 wieder nach rechts bewegt wird. Der Druck der Hauptfeder wird durch den Stift 92 und Ansatz 85 auf das Rad 83 übertragen.

Fällt der untere Teil des Ankers 3 wieder ab nach rechts, so wird der Ansatz 76 des

Hebels 7 (Abb. 2) wieder gehoben, und der Hebel 93 schiebt die Trommel 91 (Abb. 3) wieder nach rechts. Kurz bevor die Trommel 91 die rechte Grenzlage erreicht, kommt der Stift 92 frei vom Anschlag 85 und legt sich unter dem Druck der Hauptfeder wieder gegen den Anschlag 84. Gleichzeitig tritt der untere Ansatz 77 mit seiner Feder 78 wieder in Eingriff mit den Zähnen des Unruhrades 80, das hierdurch gesperrt wird, so daß die Uhr nicht weiterlaufen kann.

Die Wirkungsweise der Anlage soll nun an der Abb. 5 beschrieben werden. A ist eine Teilnehmerstation, die außer mit dem eben beschriebenen Apparat mit dem üblichen Fernhörer, Mikrophon, Wecker und Hakenumschalter versehen ist. Bei Ausführung als selbsttätige Anlage weist die Sprechstelle ferner eine Sendevorrichtung mit einem Stromstoßsender X und einem Nebenschlußschalter W bekannter Bauart auf. Die Teilnehmerleitungen 101 und 102 führen zum Amt, wo sie an einem zweckmäßig jedem Teilnehmerzugeordneten Vorwähler enden. Der in der Abb. 5 gezeigte Vorwähler C ist ein Drehwähler bekannter Bauart ohne Nullstellung. Der Einfachheit halber sind in der Abbildung der Gruppenwähler E und die für die Erfindung unnötigen Einzelheiten des Leitungswählers H ausgelassen, da diese Einrichtungen bekannt sind. Nur das Linien- und Auslöserelais sowie die Speisebrücke des Leitungswählers sind dargestellt. Der Leitungswähler C" einer angerufenen Sprechstelle A' entspricht dem Vorwähler C. Es ist für das Wesen der Erfindung belanglos, ob auch die angerufene Sprechstelle A'mit einem Zähler wie die Sprechstelle A ausgerüstet ist. Auch die Sprechstelle A' ist als selbsttätige Fernsprechanlage in der üblichen Weise dargestellt. Nimmt der Teilnehmer am Apparate, um den Apparat A' anzurufen, seinen Hörer vom Haken, so wird folgender Stromkreis geschlossen: Erde in Vorwähler C, Kontakt 115, Leitung 102, oberer Kontakt des Hakenumschalters, Stromstoßsender X, Hörer, Mikrophon, Ruhekontakt am Anker 49, hochohmiger Magnet 21, Leitung 101, Kontaktii3, Relais in, Batterie, Erde. Der Magnet 21 spricht hierin an. Das Relais in kann noch nicht ansprechen, da der vorgeschaltete Magnet 21 zu hohen Widerstand besitzt. Beim Ansprechen bereitet der Magnet 21 an seinem Kontakt 34 einen Stromkreis für den Magneten 45 vor und legt mit dem Kontakt 32 folgenden Nebenschluß um sich selbst: vom linken Teil seiner Wicklung über Kontakt 32 und Ruhekontakte 65 und 49 zum rechten Teil seiner Wicklung. Dennoch fällt der die Kontakte 32 und 34 bedienende Anker 26 (Abb. 1) des Magneten 21 nicht ab, weil er in seiner Arbeitsstellung, wie oben beschrieben, vom Anker des Magneten 45 mechanisch gesperrt wird.

Sobald der Magnet 21 den Nebenschluß um sich gelegt hat, spricht im Vorwähler C das Relais in an, weil der hochohmige Widerstand= von 21 fortfällt. Bei seinem Ansprechen schließt Relais in an seinem Kontakt 116 den Stromkreis für das mit dem Drehmagneten 112 in Reihe geschaltete Durchschalterelais 110 und _: legt ferner an seinem Kontakt 117 die zum Prüfarm 119 führende Prüfader über den Ruhekontakt 114 des noch nicht angesprochenen Durchschalterelais 110 an die Leitung zwischen dem Drehmagneten 112 und dem Durchschalterelais no. Ist nun die vom Vorwähler geprüfte Leitung besetzt, so wird das Relais 110 über die Kontakte 117 und 114, Prüfarm 119, Erde kurzgeschlossen, und der Drehmagnet 112 steuert mit seinem Selbstunterbrecherkontakt den Vorwähler weiter. Ist die geprüfte Leitung jedoch frei, so liegt keine Erde am Prüfarm 119. Das Relais 110 ist also nicht mehr kurzgeschlossen und spricht an. Durch seinen hohen Widerstand verhindert es das weitere Ansprechen des mit ihm in Reihe liegenden Drehmagneten 112. Bei seinem Ansprechen macht das Relais 110 die Prüfkontakte durch Erdung am Kontakt 114 besetzt und schaltet die Sprechadern unter Abschaltung der Erde bei 115 und des Linienrelais in bei 113 über die Schaltarme 120,118 und Kontakte 123,121 zum nicht dargestellten go Linienrelais des Gruppenwählers E durch. Das Linien- und das Auslöserelais des Gruppenwählers sprechen an und dieses legt in bekannter Weise Erde an den Kontakt 122, so daß das Durchschalterelais 110 erneut Erde findet, bevor das abfallende Verzögerungsrelais in am Kontakt 116 die Erde abgeschaltet hat. Eine Abzweigung des Haltestromkreises für Relais no läuft über Leitung 103 zu den Prüfkontakten der Leitungswähler, an die die Sprechstelle A angeschlossen ist, um Querverbindungen auszuschließen.

Nun dreht der Teilnehmer bei A den in der Abb. 4 dargestellten Knopf 100 in der Pfeilrichtung und damit den in der Abb. 1 gezeigten Hebel 55. Der Hebel 55 wird hierbei durch die Nut 57 des Sperrhebels 56 gefangen, so daß der Hebel nicht zurück kann, wenn der Knopf 100 losgelassen wird. Die Kontaktfedern 65 und 66 öffnen somit ihre Kontakte. Wie nun aus Abb. 5 ersichtlich, hebt die Feder 66 den Kurzschluß um den Stromstoßsender X und die Feder 65 den Kurzschluß um die Wicklungen 1 und 2 des polarisierten Magneten auf. Der letztgenannte Magnet zieht jedoch seinen Anker 3 noch nicht an, da der jetzt bestehende Stromverlauf der Polarisation entgegenwirkt.

Nun bedient der Teilnehmer den Stromstoß-, sender, und gleichzeitig schließen die Nebenschlußkontakte W in bekannter Weise Hörer und Mikrophon sowie den polarisierten Ma-

gneten kurz. Der Gruppenwähler E wird nun in bekannter Weise eingestellt. Es sei angenommen, daß er bei der Drehbewegung die Kontakte 133,134 135 frei findet. Dann wird das Linienrelais 137 im Leitungswähler H erregt. Das Relais 137 spricht an und schaltet am Kontakt 141 das Verzögerungsauslöserelais 138 ein. Dies legt am Kontakt 143 Erde an die Prüfader und bereitet alle weiteren nicht dargestellten Schaltmittel zur Einstellung des Leitungswählers in bekannter Weise vor:

Der Anrufende stellt nun den Leitungswähler ein. Ist die angerufene Leitung A' frei, so spricht das Durchschalterelais des Vorwählers C in bekannter Weise an und schaltet die Speisebrücke des Angerufenen im Vorwähler ab. Der Rufstrom wird nun in bekannter Weise zum Wecker des Angerufenen gesandt. Nimmt nun der Teilnehmer bei A' den Hörer ao ab, so spricht das nicht gezeichnete Läutestromabschalterelais im Leitungswähler an und schaltet die Speisebrücke 136 an die Teilnehmerschleife A'. Die Speisebrücke 136 polt mit ihren Kontakten 139 und 140 den Stromkreis der anrufenden Leitung um.

Hierauf spricht der polarisierte Magnet mit den Windungen 1 und 2 bei der Teilnehmerstelle A an, und das untere Ende des Ankers 3 wird nach links bewegt. Hierdurch springt, wie oben beschrieben, der Zeiger der Uhr eine Minute vor und läuft dann weiter, bis der vom Arm 60 (Abb. 1) in seiner Arbeitsstellung gesperrte Anker 3 wieder in seine rechte Ruhelage fällt. Der Anzug des Ankers 3 bewirkt ferner, daß der Ansatz 8 gegen den Ansatz 58 des Sperrhebels 56 stößt und diesen so weit dreht, daß der Hebel 55 von der Nut 57 freikommt und von den Federn 65 und 66, die ihre Kontakte wieder schließen, in die obere Ruhelage zurückgeführt wird. Die Kontaktfeder 66 legt wieder den Kurzschluß um die Sendevorrichtung, die nicht mehr gebraucht wird. An sich ist dies hier unwesentlich. Und die Kontaktfeder 65 stellt den Kurzschluß um den polarisierten Magneten aus zwei Gründen wieder her: Erstens um seine Wicklungen aus dem - Sprechstromkreis auszuschalten und zweitens um jede mögliche weitere Beeinflussung des polarisierten Magneten durch die Speisebrücke 136 des Angerufenen auszuschließen.

Die Teilnehmer sprechen nun in bekannter Weise über die dick ausgezogenen Leitungen. Legt dann der Teilnehmer in A seinen Hörer auf, so wird folgender Stromkreis geschlossen: Von Erdelinienrelais 137 im Leitungswähler H über Leitung 102, unterer Hakenumschalterkontakt, in der Arbeitsstellung mechanisch gesperrter Kontakt 34 des Relais 21, Magnet 45, Leitung 101 zum Linienrelais 137 zurück. Wie die Abb. 1 zeigt, stößt bei Erregung von der Arm 47 des Ankers 46 gegen die Ansätze 59 und 61, wodurch der Sperrhebel 56 und der Arm 60 in ihre Ruhelage zurückgeführt werden. Durch das Heben des Armes 60 wird der Anker 3 des polarisierten Magneten an der Nut 10 des Ansatzes 9 entriegelt und kehrt in seine Ruhestellung zurück. Sollte der Anker kleben, so stößt der Ansatz 48 am Anker 46 gegen den Ansatz 13 des Ankers 3 und führt ihn so in die Ruhelage zurück. In der Meßvorrichtung oder der Uhr bringt der in seine Ruhestellung zurückkehrende Arm 7 die Uhr zum Stehen und bereitet sie, wie oben beschrieben, zu neuem Anruf vor. Weiter bewirkt das Anziehen des Ankers 46, daß der bisher von ihm gesperrte Anker 22 des Magneten 21 freigegeben wird und in seine Ruhelage zurückkehrt. Wie die Abb. 5 zeigt, unterbricht der Abfall des Ankers von Relais 21 am Kontakt 34 den Stromkreis des Magneten 45 und am Kontakt 32 den Kurzschluß um sich selbst, so daß alle Schaltmittel beim Teilnehmer A nun in die Ruhestellung zurückgekehrt sind.

Im Leitungswähler ist beim Auflegen des Hörers bei A das Linienrelais 137 abgefallen und hat die Auslösung des Wählers eingeleitet, da der noch vom Linienrelais 137 über den Magneten 45 in der Sprechstelle A verlaufende Strom wegen des hohen Widerstandes von 45 nicht genügt, das Linienrelais erregt zu halten. Die Anlage ist also zu neuem Anruf bereit.

Wenn es beabsichtigt ist, den Anruf zur Feuerwehr, zur Polizei und zu gewissen Stellen des automatischen Amtes" gebührenfrei zu lassen, so wird der Strom in der anrufenden Teilnehmerleitung nicht umgepolt, so daß diese Gespräche daher auch nicht gezählt werden. Hierbei bleiben die Wicklungen 1 und 2 des polarisierten Magneten im Sprechstromkreise liegen. Dies schadet jedoch nicht viel, da die Wicklungen nur wenige Verbindungen haben und ferner der Kondensator 160 parallel zum polarisierten Magneten liegt. Dieser Parallelstromkreis hat folgenden Verlauf: Von der Wicklung 2 des polarisierten Magneten über den in der Arbeitsstellung gesperrten Kontakt 32 des Relais 21, Kondensator i6o, Ruhekontakt 49 zur Wicklung 1 des polarisierten Magneten. Durch diese Parallelschaltung des no Kondensators wird der Energieverlust gering. Die mißbräuchliche Benutzung der Anlage durch den Teilnehmer wird in folgender Weise verhindert. Da das Auflegen des Hörers sofort alle Teile des Zählers in die Ruhelage bringt und den polarisierten Magneten kurzschließt, wäre es denkbar, daß ein unehrlicher Teilnehmer nach Abgabe der Stromstoßreihe, jedoch bevor sich der Angerufene meldet, seinen Hörer kurz auflegt und dadurch den Zähler ausschaltet, ohne daß die Verbindung dabei zusammenbricht. Um dies zu verhin-

dem, ist der mit hoher Windungszahl versehene Magnet 21 träge ansprechend ausgeführt. Dies ist bei seiner hohen Impedanz ungefährlich. Hat nun der Teilnehmer seinen Knopf 100 gedreht, den Hebel 55 gesperrt, den Stromstoßsender bedient und drückt kurz den Hakenumschalter," bevor sich der Angerufene gemeldet hat, so wird in dem Augenblick, wo der Hakenumschalter den unteren Kontakt berührt, der Magnet 45 erregt. Hierdurch wird der Hebel 55 entriegelt, und der Anker des Magneten 21 fällt ab. Schließt nun der Hakenumschalter wieder den oberen Kontakt, so wird der Stromkreis des Magneten 21 wieder geschlossen. Seiner Trägheit wegen geht aber sein Anker nur langsam in die Arbeitsstellung, und die Verbindung hat Zeit genug, zusammenzufallen.

Nach einiger Zeit hat dann 21 wieder angesprochen und bereitet wieder den Zähler vor, aber die Verbindung ist zusammengefallen, und der Teilnehmer muß erneut den Knopf 100 drehen, um den gewünschten Teilnehmer wieder anzurufen. Hierdurch ist sichergestellt, daß der Teilnehmer weder absichtlich noch unabsichtlich ungezählte Gespräche führen kann.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Zähler, insbesondere für Gesprächszählung in Fernsprechanlagen, dadurch gekennzeichnet, daß das Zählwerk nacheinander von sprungweise und kontinuierlich wirkenden Antriebsvorrichtungen fortgeschaltet wird.

2. Zähler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fortschaltung des Zählwerkes durch eine zunächst frei, dann gehemmt wirkende Antriebskraft erfolgt.

3. Zähler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Zählwerk aus einem Uhrwerk besteht, dessen sprungweise Bewegung durch Abschaltung der auf den Antrieb einwirkenden Hemmung erzielt wird.

4. Zähler nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Zählwerk unter dem Einfluß eines mit dem Sperrhebel des Zählwerkes gekuppelten Elektromagnetankers steht, welcher durch Hilfselektromagnete gesteuert wird und der Ein- und Abschaltung des Zählers dient.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen