Wenn der Nummernschalter eines Wählscheibentelefon zu schnell oder zu langsam die Wählimpulse erzeugt, können Fehlverbindungen auftreten. Dann ist eine Justage der Wählscheibenmechanik notwendig. Die konstante Geschwindigkeit der zurücklaufenden Wählscheibe bestimmt abgesehen von der Reibung der Mechanik hautpsächlich ein Fliehkraftregler.
Dreht sich die Wählscheibe zurück, schaltet der Nummernschalter bei abgehobenen Hörer die zweiadrige Leitung mit den Adern La und Lb zum Wählamt mit kurzen Impulsen kurz, um die Ziffern zu wählen. Der Kontakt des Nummernschalters, der dafür verantwortlich ist, nennt sich nsi.
Schwedisches Wählscheibentelefon „Dialog“ aus den 1960er- oder 1970er-Jahren. Gehäuse und Hörer aus ABS mit Lackreiniger (keine Autopolitur) poliert. Die Oberfläche sieht danach fast wie neu aus.
Die Mechanik des Nummernschalters im Telefon „Dialog“.
Die Kontakte nsi, nsa und nsr des Nummernschalters: Der nsi ist in Ruhelage der Wählscheibe geschlossen. Bei abgehobenem Hörer fließt durch ihn der Schleifenstrom der Amtsleitung. Je nach Länge der Leitung und des Systems beträgt der Schleifenstrom in einer Größenordnung von 20 bis 50 mA. Lässt man die Wählscheibe zurückdrehen, erzeugt der nsi pulsierende Unterbrechungen und Kurzschlüsse auf der Amtsleitung. Die Anzahl der Impulse hängt von der gewählten Ziffer ab. Wir können einen Durchgangsprüfer direkt an das Telefon anschließen, um ein pulsierendes Piepsen zu hören. Bei abgenommenen Hörer liegt ein Kurzschluss zwischen La und Lb vor.
Es gibt noch einen zweiten Kontakt der Wählscheibe, der sich nsa nennt. Ist die Wählscheibe in Ruhelage, ist sein Kontakt geöffnet. Ansonsten ist der nsa geschlossen, damit der nsi während des Wählvorgangs direkt zwischen La und Lb liegt. Die Kontakte nsa und nsi des Nummernschalters liegen in Reihe, wenn der Nummernschalter drei Anschlussdrähte besitzt. Das ist alles, was wir wissen müssen, um bei einem unbekannten Nummernschalter mit drei oder vier Anschlüssen die Lage vom nsi und vom nsa herauzufinden, wozu der Durchgangspiepser eines Multimeters ausreichend ist.
Wie ein Wählscheibentelefon funktioniert, ist unter Wie funktioniert ein Wählscheiben-Telefon? ausführlich erklärt.
Grundschaltung eines Telefons nach dem Impulswahlverfahren (IWF) mit einer Wählscheibe (Quelle: Wikipedia).
Seltener kommt noch der separat herausgfeführte Kontakt nsr vor, mit dem ich keine Erfahrung habe. Dieser nsr-Kontakt kommt bei Nummernschaltern mit 6 Anschlüssen vor und dient der Unterdrückung zusätzlicher Impulse am Anfang des Zurückdrehens der Wählscheibe, damit eine eindeutige Pause zwischen zwei Ziffern entsteht.
Impulsverlauf: Die Anzahl der übertragenen Impulse hängt von der gewählten Ziffer ab. Je weiter sich die Wählscheibe zurückdreht, desto mehr Impulse überträgt das Telefon zum Amt. Für Deutschland und den meisten anderen Ländern gilt: Bei einer 1 ist es ein Impuls, bei einer 2 sind es zwei Impulse und so weiter. Beim Wählen der 0 enstehen 10 Impulse. Jeder Impuls dauert 100ms. Dabei ist er 38 ms geschlossen und 62 ms offen. In der Praxis trifft dieser Idealfall allerdings nicht zu. Deshalb sind Toleranzen zugelassen und notwendig, da die Mechanik einem Verschleiß unterliegt und immer mit einer gewissen Ungenauigkeit arbeitet.
Um ganz genau zu sein, werden am Anfang des Zurückdrehens der Wählscheibe noch zwei zusätzliche Impulse übertragen, die aber der nsr-Kontakt unterdrückt. Dadurch ensteht eine Zwangspause, die verhindert, dass z.B. ein hastiges Wählen von zwei Einsen hinterheinander wie eine 2 erscheint, weil die nötige Pause zwischen den Ziffern fehlt.
Impulsverlauf des nsi-Kontakts einer Wähscheibe (Bildquelle Wikipedia Nummernschalter).
Zulässige Toleranzen (laut Wikipedia-Artikel Nummernschalter): „Für eine korrekte Wahl der gewünschten Telefonnummer ist der gleichmäßige Lauf des Nummernschalters von entscheidender Bedeutung.
Das Impulsverhältnis, also das Verhältnis von Öffnen zu Schließen, des nsi-Kontaktes soll in Deutschland im Verhältnis 1,6:1 erfolgen und die Ablaufzeit für 10 Impulse (Wahl der Ziffer 0) soll 1 Sekunde betragen.
Dadurch beträgt die Zeit für einen Impuls (Ablaufzeit) 100 ms. Somit ergibt sich für einen Impuls ein Impulsverhältnis von 62 ms Öffnungszeit und 38 ms Schließzeit des nsi-Kontaktes.
Der Standard toleriert Ablaufzeiten von 90 ms bis 110 ms (entspricht einer Frequenz von 9,09 Hz bis 11,1 Hz) und Impulsverhältnisse von 1,3:1 bis 1,9:1 Manche elektronischen IWV-fähigen Telefonanlagen (Nebenstellenanlagen) können allerdings viel kritischer auf nicht korrekte Ablaufzeiten und falsche Impulsverhältnisse innerhalb der Toleranzgrenzen reagieren als ein Hauptanschluss der Vermittlungsstelle. Dann entsteht Falschwahl und es empfiehlt sich, den Nummernschalter so genau wie möglich einzustellen. Dafür werden Impulsschreiber oder Zungenfrequenzmesser genutzt.
Einige moderne digitale Vermittlungsstellen erlauben auch 20 Impulse pro Sekunde.“ (Quelle Wikipedia Nummernschalter, lesenswert!).
Weitere Infos zur Mechanik der Nummernschalter existieren unter:
http://www.bayern-online.com/v2261/artikel.cfm/203/1-Nummernschalter.html
http://www.waehlscheibentelefon.info/index.php/technik/funktionsweise-eines-nummernschalters
Wie messe ich den Verlauf der Impulse? Am elegantesten wird es wohl mit einem digitalen Speicheroszilloskop gehen, an dem überhaupt keine hohen Anforderungen der oberen Grenzfrequenz gestellt werden, da die Impulsfrequenz um die 10 Hz liegt. Manche arbeiten auch mit einem Soundkartenoszilloskop, weil es den Kurvenzug ebenfalls aufzeichnen kann. Versuche mit einem analogen Röhrenoszilloskop waren wenig erfolgreich, da das Ablesen zu ungenau ist. Oszilloskope können das Prellen der Kontakte sichtbar darstellen. Es gibt auch Geräte, die auf einer Anzeige die Zeiten darstellen.
Messen mit dem Windows-Programm Nummernschalterprüfer: Nach langer Suche habe ich das Window-Programm NummernschalterPrüfer.exe auf http://www.ultrauploads.net/file/a7p53Ixq (dort „Free Download“ wählen) gefunden. Der direkte Download ist auch hier möglich. Nachtrag:
Sollte der PC auf der Rückseite keine serielle Schnittstelle besitzen, kann sich dennoch auf dem Mainboard eine solche Schnittstelle befinden, die nur anzuschließen ist. Es gibt auch Steckkarten zum Nachrüsten, wie sie unter Den PC mit zwei seriellen und einer parallelen Schnittstelle nachrüsten beschrieben sind. Zudem gibt es Wandler von USB auf seriell. 15 Jahre alte PCs sind übrigens vollkommen ausreichend für dieses Programm und sind als Computer-Schrott umsonst erhältlich.
Das Programm „NummernschalterPrüfer“ hat einen Prüfstreifen erstellt. Der Nummernschalter läuft zu schnell (Zum Vergrößern auf das Bild klicken).
Das Programm enthält die notwendige Anleitung und den Verdrahtungsplan (Zum Vergrößern auf das Bild klicken).
So ist die serielle Schnittstelle mit den Kontakten des Nummernschalters zu verbinden. Bei der Verdrahtung orientiere man sich unbedingt an die kleinen Ziffern auf der D-SUB-Buchse oder dem D-SUB-Stecker, die mit den Ziffern der Zeichnung übereinstimmen müssen. Ansonsten läuft man Gefahr einer spiegelverkehrten Verdrahtung. (Die Zeichnung ist ein Ausschnitt der Programmoberfläche).
Auf den D-SUB-Steckverbindern sind die entsprechenden Nummern zu erkennen.
K. Pfeiffer ist der werte Autor dieses kostenlosen Programms, das neben einer Anleitung auch seine E-Mail-Adresse enthält, die wieder funktioniert.
Das Programm ist wunderbar und stellt einen Prüfstreifen zur Verfügung, den man sich sogar Ausdrucken lassen kann. Noch ein Tipp. Die Skizze der Anleitung hat mich dazu verführt, die vier Drähte spiegelverkehrt anzulöten, weil ich mich nicht an die Nummerierung gehalten habe, die auf den D-SUB-Steckern zu sehen ist, wenn man eine Lupe verwendet.
Bei diesem Programm muss nichts installiert werden. Es muss nur die Exe-Datei ausgeführt werden. Danach meldet es welchen COM-Port es gefunden hat und los gehts. Startet es die Messung verlangt es, dass der rsi-Kontakt geschlossen ist. Dann kann man wählen, der Prüfstreifen wird beschrieben, die Frequenz wird angezeigt und es leuchten Lämpchen für die gewählten Nummern auf und welche der drei Kontakte nsi, nsa und nsr geschlossen oder offen sind.
Das Justieren der Geschwindigkeit: Dies ist von Modell zu Modell unterschiedlich. Eine Suche im Internet liefert meistens wertvolle Anregungen.
Nummernschalter reinigen: Laufen die Nummernschalter älterer Modelle zu langsam, kann es an einer verdreckten und verharzten Mechanik liegen. Dann hilft eventuell ein mehrfaches Auswaschen der gesamten Mechanik mit Bremsenreiniger aus der Spraydose. Nach dem Trocknen sind die Lager vorsichtig mit winzigen Tropfen hochreinem Knochenöl gezielt zu schmieren. Zur Not geht auch Motorenöl in geringsten Mengen. Alkohol, Brennspiritus, Aceton und andere Lösungsmittel sind verboten, da sie Kunststoffe angreifen können und die Mechanik irreparabel zerstören. Finger weg vom Benzin aus der Zapfsäule. Es stinkt fürchterlich. Niemals Silikonöl verwenden, denn es lässt sich schwer entfernen. Gelangt es in den Fliehkraftregler, ist das eine halbe Katastrophe, denn es schmiert wunderbar und die notwendige Reibung wäre nicht mehr vorhanden.
Persönliche Erfahrung mit dem Nummernschalter des schwedischen Telefons „Dialog“: Das nachfolgende Foto zeigt die Mechanik des Nummernschalter, welcher im schwedischen Telefon „Dialog“ zum Einsatz kommt.
Links der Fliehkraftregler. Darüber ein kleines Zahnrad. Rechts oben im Bild befindet sich der nsi-Kontakt.
Links im Bild unterhalb des kleinen Messingzahnrades befindet sich der Fliehkraftregler. Dieser besitzt eine Schraube, mit der sich die Zugspannung einer Feder einstellen lässt. Davon hängt die Geschwindigkeit ab. Leider sitzt diese Schraube sehr fest und ich konnte sie nicht lösen. Der Nummernschalter quietschte und beim unbedarften Ölen aus der Spraydose (ja, ich mache auch manchmal dumme Sachen) lief der Nummernschalter viel zu schnell. Nach einer mehrfachen Reinigung mit Bremsenreiniger hatte er dann wieder die richtige Geschwindigkeit im Rahmen der Toleranz. Allerdings ratterte er sehr laut. Zwei winzige Tröpfchen Motoröl (hatte nichts besseres) aus der Kanüle auf die beiden oberen Lager sorgten wieder für einen ruhigen Lauf und ein angenehmes Geräusch der Wählscheibe. Ich weiß nicht, ob diese Prozedur bei anderen Nummernschaltertypen zu empfehlen ist, aber bei diesem hier war das kein Problem.
Nummernschalter verwählt sich häufig trotz richtiger Geschwindigkeit: Sollte sich der Nummernschalter häufig verwählen, sind alle Kontakte mit einem Papierstreifen, zu reinigen. Ein Stück Papier wird einfach zwischen den Kontaktflächen durchgezogen. Oft verfärbt sich das Papier dabei. Das Papier kann noch mit Bremsenreiniger oder Kontaktspray befeuchtet sein. Bei der Gelegenheit können wir auch die Kontakte des Gabelumschalters reinigen. Seine Kontakte sind nach dem Abziehen der durchsichtigen Kunststoffhaube erreichbar.
Sollte diese Maßnahme immer noch nicht helfen, ist beim schwedischen Telefon „DIALOG“ das kleine weiße Kunststoffrad und seine Mechanik, welche den nsi-Kontakt unterbrechen lässt, zu schmieren.
Innenleben eines Nummernschalters aus der DDR-Produktion in Aktion.
Praktische Ausführung des Prüfkabels: Die Verbindung zur seriellen Schnittstelle ist aus dem entstanden, was vorhanden war. In der Bastelkiste fanden sich noch eine D-Sub-Buchse, Telefonflachkabel und Platinenmaterial. Das Ergebnis ist keine Augenweide, aber praktisch.
Heißkleber ist nach genauer Prüfung der Verdrahtung ein Muss, damit die Kabel nicht an der D-Sub-Buchse abbrechen. Man beachte die Zugentlastung. Ein Steckergehäuse für die Buchse war leider nicht griffbereit.
Eine Platine ist zur Arbeitserleichtung mit Beschriftungen versehen.
Zugentlastung mit Kabelbinder, Heißkleber verhinder Kabelbrüche an den Löststellen.
Die robuste Konstruktion nach dem Schnellpfusch-Prinzip findet griffbereit in der praktischen Spenderdose ihren Platz und ist in derjenigen Kiste untergebracht, in der sich alles befindet, was mit Telefonen zu tun hat.
Fotos von den Messungen und Prüfungen: Nachfolgend noch ein paar Fotos, die bei der Untersuchung des schwedischen Telefons Dialog enstanden sind. Der servicefreundliche Dialog ist so konstruiert, dass er sich dank der vielen Schnappbefestigungen mit einem einzigen Schraubenzieher zerlegen lässt, um die Komponenten beim Kunden vor Ort schnell austauschen zu können.
Das geöffnete Telefon „Dialog“. Zum Öffnen die Schraube in der Griffmulde lösen. Der Nummernschalter ist mit federnden Haltebügeln befestigt und lässt sich ohne Werkzeug entfernen.
Die drei Kabel führen zum Nummernschalter.
Ein Messen mit einem Durchgangsprüfer ergab folgende Belegung.
Erste Prüfung des Nummernschalters mit dem Nummernschalterprüfer-Programm.
Der Nummernschalter ist hier bereits entfernt.
Demontierter und geöffneter Nummernschalter. Nach einer Reinigung hatte er wieder die vorgeschriebene Geschwindigkeit.
Prüfung des Nummernschalters mit einem alten PC.
Wie der Fliehkraftregler für eine Justage beim Telefon DIALOG auszubauen ist, ist unter Nummernschalter des Dialog-Telefons demontieren und justieren beschrieben.
Ausgebauter Fliehkraftregler des Telefons DIALOG.
Weitere Bilder vom Nummernschalter im Telefon Dialog: Die Bilder lassen sich für eine hochauflösende Ansicht anklicken.
Nummernschalter von oben.
Fliehkraftregler im Vordergrund. Erkennbar eine Flachkopfschraube zu justieren der Federspannung und damit der Geschwindigkeit. Diese Schraube sitzt sehr fest. Falls Schnarren zu hören ist, oberes und unteres Lager schmieren.
Das Stromstoßrad aus weißem Kunststoff unterbricht den nsi-Kontakt. Falls es zum Verwählen kommt, ist dieses Rad und sein Umfeld zu schmieren, z.B. mit ganz wenig Tunerkontaktspray. Dieses Rad dreht sich über eine Kupplung nur beim Zurücklaufen der Wählscheibe, um die Impulse zu erzeugen. Beim Aufziehen der Wählscheibe bewegt es sich nicht und der nsi bleibt geschlossen, weil er sich zwischen den Nocken des Stromstoßrades befindet.
Oben der geschlossene nsi, welcher durch die Nocken des weißen Stromstoßrades geöffnet wird.
nsi geschlossen und befindet sich gerade zwischen zwei Nocken des Stromstoßrads.
Wählscheibe in Ruhestellung. Die Federn sind während der ersten zwei Impulse nach oben gedrückt. Oben der geschlossene nsa, unten der offene nsr zur Unterdrückung der ersten zwei Impulse. Der Nocken der Nockenscheibe drückt die Federkontakte nach oben.
Wählscheibe nicht in Ruheposition. Oben ist der nsa jetzt offen und unten der nsr geschlossen.
Entfernen der Fingerlochscheibe beim Telefon DIALOG: Diese Fingerlochscheibe lässt sich mit einem einfachen selbst gebauten Werkzeug entfernen, das aus einem Rundholz mit zwei stumpfen Nägeln besteht.
Werkzeug zum Entfernen der Fingerlochscheibe.
Ansetzen des Werkzeugs auf die zentrale Schraube mit ihren zwei Bohrungen.
Mehr zur Demontage de Fingerlochscheibe ist unter Telefon Dialog – Schraube der Fingerlochscheibe polieren beschrieben.