Zusatzpatent zum Hauptpatent Nr. 345924 Kreuzfeld mit an den Kreuzungsstellen angeordneten, elektromagnetisch betätigten Kontakteinrichtungen Im Hauptpatent ist ein als Koordünatenwähler ver wendbares Kreuzfeld für Fernmelde-, insbesondere Fernsprechanlagen erwähnt, wie es in prinzipieller Weise in der Fig. 1 dargestellt ist.
Die an seinen Kreu zungsstellen angeordneten Kontakteinrichtungen 1 bis 4 sind zweckmässigerweise aus Schutzrohrkontakten aufgebaut. Der Koordinatenwähler enthält Zeilen- und Reihenspulen <I>A, B</I> bzw.<I>C, D</I> (Ansprechspulen), die je aus einer die gesamte Zeile bzw.
Reihe umfas- senden Spule bestehen und an ihren Kreuzungsstellen den magnetischen Kreis der betreffenden Kontakte umfassen. Durch die Erregung einer Zeilen- und einer Reihenspule wird der an der Kreuzungsstelle dieser beiden Spulen vorgesehenen Kontakteinrich tung ein zum Schliessen ihrer Kontakte ausreichender magnetischer Fluss aufgedrückt.
Um mit Sicherheit zu verhindern, dass eine einseitige Erregung zum An sprechen von Kontakten führen kann, ist dieser Ko- ordinatenwähler gemäss dem Hauptpatent mit in der Fig. 1 nicht dargestellten magnetischen Nebenschlüs sen versehen, welche im Fall einseitiger Erregung den Fluss im Arbeitsluftspalt der betreffenden Kontakte so weit schwächen, dass deren Schliessung nicht mehr möglich ist. Diese magnetischen Nebenschlüsse um fassen noch zusätzliche Haltespulen, bei deren Er regung geschlossene Kontakte in diesem Zustand ge halten werden.
Es ergibt sich damit ein Aufbau, bei welchem auf der einen Seite eines Arbeitsluftspaltes die eine Ansprechspule und auf dessen anderer Seite die andere Ansprechspule sowie die Haltespule lie gen. Es sei noch darauf hingewiesen, dass es sich bei der Darstellung von vier Kreuzungsstellen gemäss Fig. 1 nur um ein Beispiel handelt. Selbstverständlich kann die Zahl der Kreuzungsstellen beliebig grösser gewählt werden.
Ausserdem können an den Kreu- zungsstellen statt einer einzigen Kontakteinrichtung Kontaktsätze aus wenigstens zwei Kontakteinrichtun gen vorhanden sein.
Wie erwähnt, verhindert der magnetische Neben schluss eine Kontaktschliessung bei einseitiger Er regung, also Erregung entweder einer Ansprechspule allein oder zusammen mit einer ihr benachbart an geordneten Haltespule. Will man einen durch Er regung zweier Ansprechspulen betätigten, Kontakt in diesem Zustand halten, so muss die zugehörige Halte spule unter Strom gesetzt werden.
Dabei können un ter Umständen andere, nicht zu betätigende Kontakte eine beiderseitige Erregung erhalten, was zu einer Fehlbetätigung führen würde.
Dies sei anhand der Fig. 1 erläutert. Dabei sei an genommen, dass statt Einzelkontakteinrichtungen Kontaktsätze an den Kreuzungsstellen angeordnet seien. Soll, in dem hier abgebildeten Koordinätenwäh- ler beispielsweise der Kontaktsatz 1 betätigt werden, so sind die Zeilenspule A und die Reihenspule C zu erregen. Um nun den Kontaktsatz 1 zu halten, muss die Haltespule Hl unter Strom gesetzt werden.
Er folgt dies, bevor die Reihenspule C abgeschaltet wor den ist, so sprechen isämtliche der von der Reihen spule C umschlossenen Kontaktsätze, also auch der Kontaktsätze 3, an, da in diesem Falle die Reihen- spule C und die Haltespule Hl beiderseits des Ar beitsluftspaltes der betreffenden Kontakte liegen. Um dies zu verhindern, kann man eine Zeitbedingung ein, führen, die darin besteht,
dass eine Haltespule immer erst nach Abschaltung der auf der anderen Seite der Arbeitsluftspalte parallel liegenden Reihenspule an geschaltet werden darf.
Diese Zeitbedingung ist eine unerwünschte Ne benbedingung, welche den mit einem solchen Wähler zusammenarbeitenden Schaltungsaufbau kompliziert. Man kann dieser Schwierigkeit aus dem Wege gehen, indem man die Haltespulen parallel zu den be nachbarten Ansprechspulen anordnet, wie dies in der Fig. 2 in prinzipieller Weise dargestellt ist.
Soll hier beispielsweise der Kontaktsatz 1 durch die Halte spule Hl gehalten werden, so spielt es keine Rolle, ob die die Schliessung des Kontaktsatzes 1 mitver- anlassende Reihenspule C bei Anschaltung der Halte spule Hl noch erregt ist, da jetzt nur der Kontakt satz 1 eine beiderseitige Erregung erhalten würde, dessen Ansprechen aber :gerade gewünscht war. Wei tere Kontaktsätze können nicht ansprechen.
Die Anordnung gemäss Fig. 2 weist jedoch einen grundsätzlichen Nachteil auf, der sich dann bemerk bar macht, wenn man einen derartigen Wähler mehr fach ausnutzen will, was aus Gründen der Wirtschaft lichkeit besonders erwünscht ist.
Soll beispielsweise bei einem Wähler gemäss Fig. 2 ausser dem durch die Haltespule Hl gehaltenen Kontaktsatz 1 noch der Kontaktsatz 4 betätigt werden, so sind die Zeilen:- spule <I>B</I> und die Reihenspule <I>D</I> unter Strom zu set zen. In diesem Falle erhält nun nicht nur der ge wünschte Kontaktsatz 4 eine beiderseitige Erregung, sondern auch der Kontaktsatz 2, und zwar von der Reihenspule D und der Haltespule Hl.
Infolgedessen würde auch der Kontaktsatz 2 ansprechen, was eine Fehlbetätigung darstellen würde.
Die Erfindung vermeidet diese Nachteile. Sie zeigt einen Weg, wie sich die Erregung einer Haltespule insofern unwirksam machen lässt, dass sie zusammen mit einer auf der anderen Seite der betreffenden Kontakte liegenden Ansprechspule eine Schliessung dieser Kontakte nicht herbeiführen kann.
Die Erfin dung betrifft ein Kreuzfeld nach dem Patentanspruch des Hauptpatentes und ist dadurch gekennzeichnet, d'ass zum Halten von geschlossenen Kontakten zusätz liche Haltespulen vorgesehen sind und diese Halte spulen zwischen den Kontaktfederenden und den be nachbarten Ansprechspulen angeordnet sind und zwi schen den Haltespulen und den benachbarten An sprechspulen ein Zwischenraum vorgesehen ist,
in welchem der die betreffende Ansprechspuie und die Haltespule umschliessende magnetische Nebenschluss zwecks Bildung eines eigenen Nebenschlusskreises für die Haltespule in Richtung auf die Kontakte hin ab gewinkelt ist.
Bei dieser erfindungsgemässen Ausbildung des ma gnetischen Nebenschlusses kann. man die Haltespule parallel oder rechtwinklig zur benachbarten An sprechspule anordnen, ohne dass die vorstehend er wähnten schädlichen Effekte eintreten.
Die Wirkungsweise der vorstehend gekennzeich neten Anordnung sei beispielsweise anhand der Fig. 3 erläutert, welche in prinzipieller Darstellung einen aus einem einzigen Kontakt bestehenden Kontaktsatz zeigt, welcher von zwei Ansprechspulen und einer Haltespule umgeben und mit einem magnetischen Nebenschluss versehen ist. In das Glasrohr G sind die beiden Kontaktfedern F1 und F2 eingeschmolzen.
Zu beiden Seiten des durch die Enden der Kontaktfedern gebildeten Arbeitsluftspaltes <I>La</I> sind die Ansprech- spulen gezeichnet, wobei zwecks Wahrung der über- sichtlichkeit der magnetischen Verhältnisse auf die Darstellung der räumlichen Gestaltung der einzelnen Spulen verzichtet worden ist. Die Ansprechspulen werden hier durch die Zeilenspule A und die Reihen spule C gebildet.
Auf der gleichen Seite des Arbeits- luftspaltes <I>La</I> wie die Zeilenspule<I>A</I> ist die Halte- spule Hl angeordnet. Die aus dem Glasrohr G her ausragenden Enden der Kontaktfedern F1 und F2 sind über je einen. magnetischen Nebenschluss mit den kontaktgebenden Teilen der Kontaktfedern verbun den. Dieser magnetische Nebenschluss enthält die Eisenwege M1 und M2 und die Luftspalte L1 und L2.
Dieser Anordnung liegt folgendes vom Haupt patent umfasste Prinzip zugrunde: Es werden der Fluss im Arbeitsluftspalt <I>La</I> und die Streuflüsse in den Luftspalten L1 und L2 derart ausgenutzt, dass bei einseitiger Erregung eine Betätigung der Kontakt federn F1 und F2 nicht eintreten kann. Nur bei beid seitiger Erregung erhält man im Arbeitsluftspalt <I>La</I> einen solchen Fluss, dass die Kontaktfedern F1 und F2 zusammengezogen werden und der Kontakt damit geschlossen wird.
Bei beidseitiger Erregung summie ren sich nämlich offensichtlich die Flüsse im Arbeits- luftspalt <I>La,</I> während sich die Streuflüsse im Luft spalt L1 bzw. L2 teilweise kompensieren. Jede der Spulen A und C treibt nämlich je einen eigenen Streu fluss durch die beiden Luftspalte L1 und L2, die in diesen Luftspalten in entgegengesetzter Richtung ver laufen. Wird jedoch eine einseitige Erregung, z. B. über die Zeilenspule A und die Haltespule H1 be wirkt, so treten nur jeweils in einer Richtung verlau fende Streuflüsse in den Luftspalten LI und L2 auf. Es fehlt also die vorstehend erwähnte Kompensation.
Bei geeigneter Bemessung der gesamten Anordnung kann man nun erreichen, dass bei einseitiger Erregung der Fluss im Arbeitsluftspalt <I>La</I> nicht ausreicht, den Kontakt zu schliessen.
Die Sättigung spielt dabei eine eigene Rolle. Ist nämlich die Sättigung in den Kontaktfedern erreicht, kann sich eine weitergehende Erhöhung der elektri schen Erregung nicht mehr auswirken, da der magne tische Fluss in den Kontaktfedern dann praktisch nicht mehr zunimmt. Man wird also zweckmässig die ge samte Anordnung unter Ausnutzung der Sättigungs- erscheinung dimensionieren, um mit möglichst gro ssen Sicherheiten einen solchen Koordinatenwähler betreiben zu können.
Im Extremfalle wäre es dann möglich, eine beliebig hohe, einseitige Erregung vor zunehmen, ohne d'ass der Kontakt sich schliesst.
Im Falle des geschlossenen Kontaktes liegen je doch andere Verhältnisse vor, da dann der magne tische Widerstand des Arbeitsluftspaltes <I>La</I> vernach- lässigbar klein wird, so dass bei Erregung der Halte spule H1 die Streufelder über die Luftspalte L1 und L2 wesentlich geschwächt sind, während der Haupt anteil des Flusses über die Kontaktstelle verläuft.
In den beiden Eisenwegen Ml und M2 ist zwi schen der Zeilenspule A und der Haltespule H1 im Sinne der Erfindung je eine Einwinkelung vorgese hen, wodurch der Nebenschluss zwecks Bildung eines eigenen Nebenschlusskreises für die Haltespule in Richtung auf die Kontakte abgewinkelt ist. Dieser Nebenschlusskreis wird über die Luftspalte L3 und L4 geschlossen.
Bei Erregung der Haltespule Hl im. nichtgeschlossenen Zustand des Kontaktes werden infolgedessen durch die Luftspalte L3 und L4 Streu flüsse gemäss eingezeichneter Pfeilrichtung getrieben. Ausserdem ergeben sich selbstverständlich auch Streu flüsse in den Luftspalten L1 und L2. Alle diese Streu- flüsse schliessen sich über die Eisenwege Ml und M2 zu dem aus dem Glasrohr G herausragenden Kontakt federende der Kontaktfeder F2.
Für die Haltespule Hl ist also, verglichen mit den beiden Ansprechspu ]en A und C, ein in ,seinem Widerstand wesentlich verringerter magnetischer Nebenschluss vorhanden, welcher den von der Haltespule Hl im Arbeitsluft spalt<I>La</I> erzeugten Fluss erheblich schwächt.
Kommt nun zu der Erregung der Haltespule Hl noch die Erregung der Ansprechspule C, so über lagern sich, wie im Falle der Erregung beider An sprechspulen A und C, die Flüsse im Arbeitsluftspalt <I>La.</I> Zu dem Fluss der Ansprechspule C kommt jetzt aber nur der demgegenüber wesentlich geschwächte Fluss der Haltespule HI im Arbeitsluftspalt <I>La.</I> Eine Kompensation der durch die Luftspalte L3 und L4 verlaufenden,
von der Haltespule H1 herrührenden Streuflüsse finden dabei praktisch nicht statt, da der von der Ansprechspule C gelieferte Fluss sich im we sentlichen über den Arbeitsluftspalt <I>La</I> und als Streu fluss in der Hauptsache über die Luftspalte L1 und L2 schliesst. Die Folge davon ist, dass die sich im Arbeitsluftspalt <I>La</I> überlagernden Flüsse nicht zur Betätigung des Kontaktes führen können.
Damit ist erreicht, d-ass zu der Erregung einer Haltespule die Erregung einer beliebigen Ansprechspule kommen kann, ohne zu einer Kontaktschliessung zu führen, denn wie bereits eingangs erwähnt, konnte auch die Erregung einer Haltespule und der dieser benach barten Ansprechspule keine Kontaktschliessung her beiführen.
Die erfindungsgemässe Ausbildung des ma gnetischen Nebenschlusses erlaubt also während des Haltens eines Kontaktsatzes mit seiner Haltespule zusätzlich die Schliessung eines beliebigen anderen Kontaktes mittels der zugehörigen Ansprechspulen, ohne dass dabei eine Betätigung nicht gewünschter Kontakte erfolgen kann. Damit ist eine Mehrfachaus nutzung des Koordinatenwählers ohne störende Ne benbedingungen ermöglicht.
Sind die Kontakte eines Kontaktsatzes jedbch ge schlossen, so liegt eine durchgehende, gut leitende magnetische Verbindung über die Kontaktstelle vor, so dass irgendwelche Streuflüsse praktisch keine Rolle mehr spielen. In einem solchen Falle ist die Halte spule HI ohne weiteres in der Lage, einen geschlos senen Kontakt in diesem Zustand zu halten. Der Effekt, dass bei Erregung einer Haltespule und der auf der anderen Seite des Arbeitsluftspaltes liegenden Ansprechspule die betreffenden Kontakte nicht ansprechen, beruht also darauf, die Ansprech- wirksamkeit der Haltespule zu verringern.
Diesen Effekt kann man nun noch dadurch unterstützen, dass man auch die Ansprechwirksamkeit derjenigen. An sprechspule, welche auf der anderen Seite des Ar beitsluftspaltes liegt als die Haltespule, ebenfalls ver mindert. Damit wird der Fluss im Arbeitsluftspalt bei Erregung dieser Ansprechspule und der Haltespule noch weiter verringert, wodurch die Sicherheit, dass bei einer solchen Erregung die Kontakte nicht betätigt werden können, noch weiter erhöht wird.'Um zu ge- währleisten,
d'ass trotz der Verminderung der An sprechwirksamkeit dieser Ansprechspule (im Falle der Fig. 3 der Spule C) den betreffenden Kontakten bei Erregung beider Ansprechspulen ein ausreichen der Fluss aufgedrückt wird,
kann man die Erregung der auf der Seite der Haltespule liegenden Ansprech- spule (im Falle der Fig. 3 der Ansprechspule A) ent sprechend steigern.
Die Ansprechwirksamkeit der betreffenden An sprechspule lässt sich z. B. dadurch verringern, dass man ihre Erregung herabsetzt, indem entweder ihr ein geringerer Strom zugeführt oder ihre Wicklung mit entsprechend geringerer Windungszahl ausgeführt wird.
Es besteht aber auch die Möglichkeit, die An- sprechwirksamkeit dadurch zu verringern, dass man den magnetischen Nebenschluss derart unsymmetrisch zum Arbeitsluftspalt anordnet, d'ass sich für die bei den Kontaktfedern pro Kontakt unterschiedliche ma gnetische Nehenschlusswiderstände ergeben, wobei der magnetische Nebenschlusswiderstand für die ausserhalb der Haltespule liegende Kontaktfeder der kleinere ist.
Eine entsprechende Anordnung mit unsymmetri- schem magnetischem Nebenschluss zeigt die Fig. 4. Die Anordnung entspricht in ihrem, grundsätzlichen Aufbau dem in der Fig. 3 dargestellten Kontakt.
Es sind hier jedoch die Eisenwege Ml und M2 am Ar- beitsluftspalt <I>La</I> so angeordnet, d'ass sich zwischen der Kontaktfeder F1 und dem Eisenweg Ml ein Luft spalt L1 mit grösserem Querschnitt ergibt als zwischen der Kontaktfeder F2 und dem Eisenweg M2.
Der Querschnitt des hier gebildeten Luftspaltes L2 ist offensichtlich kleiner als der des Luftspaltes L1. In- folgedessen ist der magnetische Nebenschlusswider- stand für die in der Ansprechspule C befindliche Kontaktfeder F1, im wesentlichen gebildet durch den Luftspalt L1 und den Eisenweg M1,
kleiner als der magnetische Nebenschlusswiderstand für die in der Ansprechspule A liegende Kontaktfeder F2, im we sentlichen gebildet durch den, Luftspalt L2 und den Eisenweg M2. Bei Erregung der Ansprechspule C wird also ein grösserer Teil des von ihr erzeugten Flusses als Streufluss von der Kontaktfeder F1 zum magnetischen Nebenschluss abgelenkt als bei Er regung der Ansprechspule A.
Der bei Erregung der Ansprechspule A von der Kontaktfeder F2 austre- tende Streufluss ist demgegenüber geringer. Auf diese Weise lässt sich also die Ansprechwirksamkeit der Ansprechspule C gegenüber der Ansprechspule A verringern.