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Wähler für Fernmeldeanlagen mit elektromotorischem Antrieb Bekannte
Wähler für Fernmeldeanlagen mit elektromotorischem Antrieb verwenden als Ständer
zwei um 9o° versetzte I_lektromagnete, die abwechselnd erregt werden, um einen Z-förmig
ausgebildeten Läufer, welcher über Stirnräder die Schaltarme fortschaltet. Bei diesen
Ausführungen werden Taktrelais für die schrittweise Fortschaltung und besondere
Schaltungen für das Anhalten des Wählers in der erreichten Stellung verwendet.
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Auch sind Wähler bekannt, die einen sternförmig gestalteten Dauermagneten
als Läufer und Ständer-Elektromagnete verwenden, welche in periodischer Folge magnetisch
umgepolt werden. Um den für die Fortschaltung notwendigen magnetischen Fluß zu erzeugen,
muß der Läufer eine bestimmte Masse aufweisen. Diese bedingt aber großen Kraftbedarf
für die Fortschaltung des Wählers und große Bremskräfte. Die Erfindung bezweckt
eine Vereinfachung der Wähler mit elektromagnetischem Antrieb und erreicht dies
dadurch, daß der Läufer aus einem oder mehreren Z-förmigen Weicheisenkörpern besteht,
auf dessen Achse koaxial eine Erregerspule aufgebracht ist und die Weicheisenkörper
entweder an beiden oder nur an einem Spulen- und damit Läuferachsenende angebracht
sind und dabei im letzteren Fall eine Rückleitung des aus der Spule am ankerlosen
Achsenende austretenden Flusses zu den Z-förmigen Weicheisenkörpern am anderen Achsenende
durch einen U-förmigen Polschuhträger erfolgt und der Ständer entweder aus permanenten
Stab- oder Hufeisenmagneten bzw. aus nötigenfalls nur zeitweise erregten Elektromagneten
derselben Formgebung besteht und diese Ständermagnete bei beiden möglichen Ausführungsformen
des Läufers so angeordnet sind, daß jeweils Nord- und Südpol
ein
und desselben Ständermagneten an den entgegengesetzten Spulen-. und damit Läuferachsenenden
zu liegen kommen und mehrere derartige Ständermagnete um den vom Läufer bei seinen
Umdrehungen beschriebenen Kreiszylinder in gleichmäßigen Winkelabständen verteilt
sind.
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Die Verwendung eines Weicheisenkörpers als Läufer ermöglicht die Masse
klein zu halten, so daß keine besonderen Vorkehrungen für das Stillsetzen der Schaltarme
getroffen werden müssen. Mit besonderem Vorteil wird die Bewegung des Läufers mittels
Schnecke und Schneckenrad auf die Schaltarme und eine mit diesen gekoppelte Nockenscheibe
übertragen; durch ein solches selbstsperrendes Getriebe wird die Stillsetzung der
Schaltarme begünstigt.
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Einige Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen
dargestellt. Es zeigt Abb. i die Anordnung der Schaltarme, Nockenscheibe und Kontaktfeld,
Abb.2 und 3 den Antriebsmotor in Seitenansicht und Aufsicht, Abb. 4 eine Schaltungsanordnung
für einen Gruppenwähler, Abb. 5 eine Schaltungsanordnung für einen Leitungswähler,
Abb.6 eine Schaltung des Feldmagneten eines Gruppenwählers, Abb. Z eine Schaltung
des Feldmagneten eines Leitungswählers, Abb.8 die Seitenansicht eines weiteren Antriebsmotors,
Abb.9 die Aufsicht auf diesen Motor, Abb. io einen Schnitt durch diesen Motor.
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In dem Kontaktfeld des Drehwählers (Abb. i) liegen die Kontaktlamellen
der einzelnen Dekaden D 6 bis D io hintereinander. Zwei Schaltarmsätze
SA und SB sind um 1800 gegeneinander versetzt; sie schleifen auf verschiedenen Kontaktbahnen.
Die Kontakte der ersten Dekade liegen in dem gleichen Winkelabschnitt wie die der
sechsten Dekade D 6. Ebenso verhält es sich mit den weiteren Dekaden. In der Abb.
i sind je Dekade nur fünf Lamellen dargestellt, in Wirklichkeit sind jedoch elf
Lamellen vorhanden.
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Auf der Schaltarmachse sitzt eine Nockenscheibe N, welche die Kontakte
s i-iound s 2-11 steuert, so daß der Kontakt s i-io nur auf der elften Lammelle
jeder Dekade geöffnet ist und der Kontakt s 2-11 nur auf der ersten Lamelle jeder
Dekade.
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Ein Nocken Z steuert ferner einen Kontakt k, der nur in der Ruhelage
des Wählers geöffnet ist; in dieser steht der Schaltarmsatz SB auf der ersten Lamelle
L i der zehnten Dekade D i o. Der 3Iotor M treibt über Schnecke SK
und Schneckenrad SR die Schaltarme an.
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Der Motor (Abb.2, 3) besitzt zwei Z-förmige Läufer A i und
A 2 aus weichem Eisen, die durch eine Achse miteinander verbunden sind. Auf
der Achse sitzt eine Erregerspule MSP, durch deren Erregung die Läufer magnetisiert
werden. Am äußeren Umfang der Spule sind vier stabförmige Dauermagnete Pill 1-PM
4 angeordnet; ihre Pole liegen in den Ebenen der beiden Läufer. Je nach ihrer
Magnetisierung sind die Läufer bestrebt, sich vor die Nord- oder vor die Südpole
einzustellen. Die Wicklung MSP wird abwechselnd in dem einen und dem anderen Sinne
erregt. Jedesmal wird der Läufer um 9o0 gedreht. Die Übersetzung zu der Schaltarmachse
ist derart bemessen, daß bei einer Läuferdrehung um i8o° die Schaltarme um eine
"Lamelle fortgeschaltet werden. An Stelle der Dauermagnete können auch Elektromagnete
verwendet werden, welche für die Dauer der Benutzung des Wählers erregt sind. Eine
mit den Läufern verbundene, nicht dargestellte Nockenscheibe steuert einen Kontakt
m (Abb.4, 5) derart, daß dieser jeweils gegen Ende jeder Drehbewegung von 9o0 umgelegt
wird. Jeweils über eine Drehung von c)o° befindet sich der Kontakt m in der gleichen
Lage. Hierdurch wird aufeinanderfolgend die Erregung der Spule %LISP in wechselnder
Richtung sichergestellt.
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Der 1I. Gruppenwähler, dessen Schaltung in Abb.4 dargestellt ist,
wird über die Leitungen i a i, i b i und i c i belegt. Hierbei wird Relais C erregt.
Der Kontakt c 2 legt Relais A an die Leitung-i a i, über welche die Stromstöße des
Teilnehmers gesendet werden. Bei der Impulsgabe arbeitet das Relais impulsinäflig
in der üblichen Weise. Über den Kontakt *a i wird Relais C während der Impulsserie
nach Öffnen des Kopfkontaktes k gehalten. Beim ersten Schließen des Kontaktes a
4 läuft der Wähler an: Erde, Kontakte a 4, S I-10, c 4, Widerstand Wi i,
Kontakt m,
Wicklung MSP, Spannung 30 V. Die Magnetspule MSP erzeugt
im Anker A i einen Nordpol und im Anker A 2 einen Südpol, so daß der Läufer
sich um 9o0 dreht. Kurz vor dem Ende der 9o°-Drehbewegung legt der _Vlotorkontakt
m um. Nach dem Umlegen des Kontaktes in erhält die Magnetspule MSP einen Strom in
umgekehrter Richtung: Spannung 30V, Wicklung MSP, Kontakt m, Widerstand Wi
2, Spannung 6o V.
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Die Wicklung MSP wird umgepolt, wodurch der Läufer um weitere 9o0
gedreht wird. Nach erfolgter 18o°-Drehung hat der Wähler einen Schritt gemacht,
und der Kontakt m ist wieder in der gezeichneten Ruhestellung. Der gleiche Vorgang
wiederholt sich Schritt für Schritt, bis der Kontakts i-io beim Erreichen von Schritt
ii öffnet. Der Wähler bleibt auf Schritt i i der zehnten Dekade stehen, wobei die
Anker A i und A 2 des Läufers durch die Dauermagnete PM i und PM
2
festgehalten werden. Sobald in der Impulspause Relais A abfällt, wird über
Kontakt s 2-11 der Stromkreis geschlossen: Erde, Kontakte a 4, S 2-11, c
4, Widerstand Wi i, Kontakt m, Wicklung MSP, Spannung 30 V.
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Der Wähler dreht so lange, bis die Schaltarme auf Schritt i der ersten
Dekade stehen, da s 2-11 öffnet. Durch den zweiten Wahlimpuls und Pause wird der
Wähler in gleicher Weise nach Schritt i der zweiten Dekade gesteuert usf.
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Wurde z. B. eine 4 gewählt, so bleibt der Wäh-
]er
auf Schritt i der vierten Dekade stehen. Nach Beendigung der Impulsreihe fällt durch
Öffnendes Kontaktes a i das Relais C verzögert ab. Nunmehr besteht ein Stromkreis:
Erde, Kontakte p4, k, c 4, Widerstand Wi i, Kontakt m, Wicklung MSP,
Spannung 30 V.
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Durch Kontakt c 5 wird Widerstand Wi 3 parallel zu der Spule
MSP gelegt, wodurch der Wähler bei der freien Wahl langsamer läuft und der Prüfvorgang
erleichtert wird. Kommt der Wähler auf einen freien Schritt, so spricht Relais P
an und setzt mit Kontakt p 4 den Wähler still, wobei wiederum die permanenten Magnete
PM i und PM 3 den Motoranker in der erreichten Lage festhalten. Die Kontakte
p 5 und p 6 schalten die a- und b-Adern durch. Das Relais P
hält sich über p i und die Ader i c i. Das Relais A wird erregt: Erde, Kontakte
k, p 2, c 2, Relais A, Spannung. Beim Auslösen wird die Ader i c i
ini vorhergehenden Wähler unterbrochen. Relais P fällt ab; der Motor wird über Kontakt
p 4 erneut angelassen und läuft nunmehr so lange, bis der in Reihe mit p
4 liegende Kopfkontakt k öffnet, womit die Ruhestellung erreicht ist.
Beim Öffnen der Kopfkontakte fällt auch das Relais A ab. Bei der Belegung des Leitungswählers,
dessen Schaltung in Abb.5 dargestellt ist, wird das Relais C erregt. Der Kontakt
c 2 bereitet das Arbeiten des Wählermagneten ;11S1' vor. Die Dekadeneinstellung
erfolgt genau in der gleichen Weise, wie sie 'beim Il. Gruppenwähler bereits beschrieben
wurde, durch das impulsgesteuerte Relais A, mittels Kontakt a4. Der Kontakt a i
kommt bei der Dekadenwahl nicht zur Wirkung, da er noch durch Kontakt u 3 überbrückt
ist. Gleichzeitig während der Dekadeneinstellung wird das Relais h über den Kontakt
a 3 erregt. Nach der Dekadenwahl fällt Relais h verzögert ab, worauf Relais U anspricht:
Erde, Kontakte k, c 3, v 2, Relais U, Spannurig. Relais
U
bereitet mit seinen Kontakten u i und u 3 die Einereinstellung
des Wählers vor. Beim Eintreffen der Einerwahlimpulse wird mit Hilfe des Kontaktes
a 2 beim ersten Ansprechen von Relais A die .Iotorachse in der vorbeschriebenen
Weise um 9o0 gedreht: Erde, Kontakte a 2, u i, Widerstand Wi i, Kontakt
m, Wicklung MSP, Spannung 30 V. Der Motorkontakt m geht hierbei in
die Arbeitsstellung. Beim Abfallen von Relais A dreht sich die Motorachse um weitere
9o°, da die Spule MSP jetzt in der . entgegengesetzten Richtung erregt wird: Spannung
30 V, Wicklung MSP, .Kontakte in, a i, Widerstand Wi 2, Spannung
6o V. Der Kontakt m geht wieder in die Ruhelage. Der Wähler hat damit einen vollen
Schritt gemacht. In der gleichen Weise erfolgen die weiteren Einerschritte. Nach
Beendigung der Einerimpulsserie fällt das Relais h wieder ab, so daß das PrÜfrelais
P im abgehenden c-Ast prüfen kann. Die Auslösung des Leitungswählers erfolgt wie
üblich heim Öffnen der ankommenden c-Ader. Hierdurch fallen nacheinander die Relais
C und U ab, so daß der Wähler nach Hause läuft:
Beim Öffnen des Kopfkontaktes k ist die Ruhelage erreicht, und der Motor bleibt
stehen, da die Spule MSP stromlos wird und das Ankerpaar A i, A 2, wie bereits beschrieben,
durch die permanenten Magnete PM i und P!1#1 3 in der erreichten Stellung
festgehalten wird.
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Werden an Stelle der Dauermagnete PM i bis PM 4 (Abh. 2, 3) Elektromagnete
verwendet, dann brauchen diese nur während der Dauer einer Bewegung des Wählers
erregt zu werden und können die übrige Zeit abgeschaltet werden. Bei einem Gruppenwähler
(Abb.6) wird der Stromkreis der Elektromagneten HM geschlossen, wenn bei Empfang
des ersten Impulses Relais A anspricht und Kontakt a 3 schließt. Nach der freien
Wahlbewegung schaltet Kontakt p 3 das Prüfrelais des Elektromagneten für die Dauer
der Verbindung ab. Zur Heimlaufbewegung bei der Auslösung schließt Kontakt p 3 den
Stromkreis von neuem, der Schließlich durch den Kopfkontakt k in der Ruhestellung
unterbrochen wird. Bei einem Leitungswähler (Abb. 7) erfolgt die Steuerung sinngemäß.
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Die in Abb. 8 bis io dargestellte Ausführungsform verwendet an Stelle
aufeinanderfolgender Erregungen wechselnder Richtung für die Ausführung der beiden
Teilbewegungen eines Schrittes die Erregung und anschließende Stromlosigkeit der
Läuferspule. Zwei hufeisenförmige Dauermagnete PM i und PM 2 bilden das Ständerfeld.
Die Ständermagnete tragen in der Ebene des Ankers A, der aus Weicheisen sternförmig
ausgebildet ist, vier um 9o° versetzte Polschuhe gleicher Polarität. Der Magnetfluß
schließt sich über den Anker A, den Kern EM und eine ruhende Scheibe
Sch. Auf dem Kern EM, in welchem die Ankerachse gelagert sein kann,
sitzt eine Erregerspule Sp. Ein U-förmiger Polschuhträger PT (Abb. io) trägt in
der Ebene des Ankers A Polschuhe EP i und EP 2.
Wird die Spule Sp erregt,
dann wird in dem Anker A ein Nordpol, in der Scheibe Sch und damit
in den Polschuhen EP i, EP 2 ein Südpol erzeugt. Infolgedessen dreht sich
der Anker um 45°. Eine mit dem Anker verbundene nicht dargestellte Nokkenscheibe
steuert einen Kontakt, so daß gegen Ende der 45°-Bewegung der Strom über die Spule
Sp unterbrochen wird. Nunmehr ziehen die Ständerpole den Anker in die in Abb. 9
gezeigte Lage, wobei eine weitere Drehung um 45° erfolgt. Gegen Ende dieser Drehbewegung
wird der Kontakt wieder geschlossen, so daß die Spule Sp ein zweites Mal erregt
werden kann.