DE205547C - - Google Patents

Description

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KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- JVl 205547 — KLASSE 21 a. GRUPPE

Schaltelektromagneten.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 8. Dezember 1906 ab.

Die Erfindung bezieht sich auf selbsttätige Fernsprechumschalter mit Schaltmagneten oder ähnlich wirkende Vorrichtungen, und zwar auf solche, bei denen die Teile, welche das Schaltorgan (den zu dem Umschalter ge-• hörenden Teil, der den schrittweisen Vorschub der Kontaktfedern des Schaltapparates zu den Kontakten des betreffenden Teilnehmers bewirkt) in einer oder in mehreren Richtungen

ίο einstellen, parallel oder fast parallel zur zugeordneten Angriffsseite des Schaltorganes verschoben werden. Bei den bisherigen derartigen Anordnungen wird das Schaltorgan jedesmal, wenn der Anker eines gewissen Elektromagnet ten (Schaltungselektromagneten) angezogen bzw. freigelassen wird, um eine Stufe vorgeschoben, die der Entfernung -zwischen zwei benachbarten Kontakten entspricht. Da sich diese Entfernung aus praktischen Rücksichten nicht über ein gewisses Maß hinaus vermindern läßt, ist es bisher nicht möglich gewesen, die für die Schaltung erforderliche Stromstärke über eine entsprechende Grenze hinaus zu vermindern. Es ist aber von. großer wirtschaftlicher Bedeutung, sich beim Schalten eines Schaltstromes von möglichst geringer Stärke zu bedienen.

Die Erfindung gewährt ein Mittel, die für die Schaltung erforderliche Stromstärke in einer einfachen und wirksamen Weise zu vermindern. Dies ist dadurch erreicht, daß der Vorschub des Schaltorganes von Kontakt zu Kontakt in Absätzen erfolgt, infolgedessen man die Bewegung des Schaltankers (bzw. bei Benutzung mehrerer Elektromagnete diejenige der Schaltanker) genügend klein machen kann, wodurch man dem bzw. den Schaltankern sich nur um ein so kleines Stück von dem Elektromagneten zu entfernen erlaubt, daß die für die Anziehung des bzw. der Anker erforderliche Kraft weit über das bisherige Maß hinaus vermindert werden kann.

Die Erfindung läßt sich natürlich sowohl dann verwenden, wenn das Schaltorgan nur in einer Richtung, als auch dann, wenn es in mehreren Richtungen vorgeschoben wird.

Zur Klarstellung der Erfindung sind auf der Zeichnung in den Fig. 1 bis 4 einige verschiedene Systeme für schrittweisen Vorschub des Schaltorganes von einem Kontakt des Schaltfeldes zum nächsten veranschaulicht. Der Einfachheit halber ist das Schaltorgan nur in einer Richtung (der vertikalen) beweglich dargestellt; dies ist aber, wie schon gesagt, von unwesentlicher Bedeutung, da die Erfindung auf alle Systeme mit in zwei oder mehreren Richtungen beweglichen Schaltorganen anwendbar ist.

In Fig. ι ist A ein Teilnehmerapparat, dessen beide Anschlußklemmen teils mit je einem von zwei Stromumschaltern 3,4, teils mit je einem von zwei Arbeitskontakten 5, 6 eines um seine .Mitte gelenkigen Ankers a eines Elektromagneten E verbunden sind, dessen einer Pol mit dem Anker α und dessen anderer Pol mit der Erde in leitender Verbindung steht. Die Stromunterbrecher 3,4, von denen der eine, 3, für die Anschaltung an den

betreffenden Teilnehmer und der andere, 4, für die Rückstellung bestimmt ist, liegen im Ruhezustand an je einem von zwei Kontakten 7,8 an, an welche die Linienzweige 1,2 des Teilnehmers angeschlossen sind.

An dem durch die Linienzweige 1,2 mit dem TeilnehmerapparatB verbundenen Schaltapparat sind veranschaulicht ein Schaltelektromagnet 9, ein Rückstellelektromagnet 10, ein Verriegelungselektromagnet 11, dessen Anker 33 für gewöhnlich den Anker 22 des Schaltelektromagneten verriegelt hält, sowie ein Unterbrechungselektromagnet 12, der dazu dient, beim Schalten die Schaltfedern 15, 16 an der unberufenen Berührung anderer Teilnehmerkontaktdrähte zu verhindern. Von den beiden Linienzweigen 1, 2 ist der eine, i, teils an den Schaltelektromagneten 9, teils mittels einer Abzweigung 13 an eine, 15, der Schaltfedern 15, 16, der andere Linienzweig, 2, teils an den Rückstellelektromagneten 10, teils mittels einer Abzweigung 14 an die andere Schaltfeder 16 angeschaltet. Die Wicklungen der Schalt - und Rückstellelektromagnete sind unter sich durch einen Draht 17 verbunden, von dessen Mitte aus eine Leitung 24 an das eine Ende der Wicklung· 11 des Verriegelungselektromagneten geht. Das andere Ende derselben ist durch die Wicklung 12 des Unterbrechungselektromagneten und eine Leitung 26 mit dem einen Pol der Schaltbatterie 27 verbunden, deren zweiter Pol geerdet ist. Der Anker 22 des Schaltelektromagneten 9 ist an einen Schaltarm 28 angeschlossen, der mittels eines Hakens o. dgl. in die Zähne einer Schaltstange 29 oder eines anderen beweglichen Teiles eingreift, welcher die mit je einem Linienzweig des rufenden Teilnehmers verbundenen Schaltfedern 15, 16 trägt, während der Anker 23 des Rückstellelektromagneten 10 mit einem Sperrarm 30 versehen ist, der für gewöhnlich in die Zähne des beweglichen Teiles 29 eingreift, um den Rücklauf desselben zu verhindern. Der Arm oder Haken 28 in Fig. ι wie in Fig. 2, 3 und 4 bewegt sich parallel (oder fast parallel) zur Angriffsseite des Teiles (Schaltorganes) 29. Die Anker 22,23 werden, sobald die Elektromagnete 9, 10 stromlos werden, von Federn 31,32 in ihre Ruhelage zurückgebracht.

Die Anschaltung. an einen (gewünschten) Teilnehmer erfolgt hier in derselben Weise wie in Patent 170185. Angenommen, der Teilnehmer des Anschlusses A wünsche z. B.

mit dem Teilnehmer Nr. 5 verbunden zu wer-

• den. Er schließt dann (mittels der einen oder der anderen Hälfte des Ankers a) einen der Erdkontakte 5, 6, z. B. 5, wobei Strom von der Schaltbatterie 27 durch die Leitung 26, die Elektromagnete 12, 11 und den Draht 24 fließt, von dessen Vereinigungspunkt mit dem Draht 17 der Strom sich verzweigt, nämlich teils durch den Elektromagneten 9, den LinienzAveig I, den Kontakt 7 und den Stromunterbrecher 3 nach dem Kontakt 5, teils durch den Elektromagneten 10, den.Linienzweig 2, den Kontakt 8, den Unterbrecher 4 und den Fernsprechapparat nach dem Kontakt 5, von wo aus der Strom durch die linke Hälfte des Ankers a, den Elektromagneten E und die Erde zu dem geerdeten Pol der Schaltbatterie 27 fließt. Der Elektromagnet E zieht dabei beide Hälften des Ankers α an, so daß der Fernsprechapparat kurzgeschlossen wird und der Stromkreis geschlossen bleibt. Der Elektromagnet 10 zieht seinen Anker 23 an, und der Elektromagnet 11 gibt durch Anziehung seines Ankers 33 den Anker 22 frei, so daß auch dieser von seinem Elektromagneten 9 angezogen wird und der an ersteren angeschlossene Schaltarm 28 mit seinem Haken den obersten Zahn der Schaltstange 29 überschreitet und in die unmittelbar unter diesem Zahn befindliche Lücke eintritt, während zugleich der Sperrarm 30 durch Eingriff mit der Schaltstange 29 diese verriegelt.

Drückt man nun auf den Schaltstromunterbrecher 3 des Teilnehmerapparates A₁ so hört der Strom der Schaltbatterie 27 durch den Schaltelektromagneten 9 zu fließen auf, und der Anker 22 nebst dem Schaltarm 28 wird von der Feder 31 zurückgezogen, deren Stärke so bemessen ist, daß der Schaltarm 28 mittels seines Hakens die Schaltstange 29 um ein einer Zahnlänge entsprechendes Stück heben kann. Bei diesem Heben überschreitet das Ende des Sperrarmes 30 einen Zahn der Schaltstange, tritt in die unmittelbar darunterliegende Lücke ein und verriegelt hierdurch beim Loslassen des Schaltstromunterbrechers 3 die Schaltstange in der vorgeschobenen Lage.

In der Zeichnung ist die Entfernung zwischen benachbarten Kontakten des Schaltfeldes der doppelten Zahnlänge der Schaltstange 29, d. h. der vereinigten Länge von zwei Zähnen dieser Stange gleich gedacht. Für den Vorschub der Schaltstange 29 von einem Kontakt zum nächsten sind also am Kontakt 7 zwei Stromunterbrechungen nötig. Will man zwecks Anschaltung an den Teilnehmer Nr. 5 die Schaltstange in der Richtung" der Zeichnung vorschieben, so sind mithin zehn Stromunterbrechungen mittels des Schaltstromunterbrechers notwendig. Ehe dieser zum letzten Mal losgelassen wird, werden die Erdkontakte 5, 6 unterbrochen. In der Praxis bedient man sich bei den Teilnehmerapparaten am besten eines selbsttätigen Bestellappar'ates, der so gebaut ist, daß er bei der Einschaltung zuerst einen der Erdkontakte

5,6 schließt (der andere Erdkontakt wird durch den Elektromagneten E geschlossen), dann abwechselnd den Schaltstromunterbrecher 3 unterbricht und wieder schließt und die Erdkontakte 5, 6 vor dem letzten Stromschluß unterbricht, damit der Schaltungselektromagnet 9 nicht noch einmal erregt wird und die Schaltstange 29 um keinen -weiteren Zahn hebt; jetzt ist der betreffende Teilnehmer eingeschaltet. Die Schaltstange wird in diesem Stadium der Schaltung vom Schaltungsarm 28 zurückgehalten. Bei der Rückstellung bewirkt der Bestellapparat zuerst das Schließen eines der beiden Erdkontakte 5, 6 (der andere wird durch den Elektromagneten E geschlossen), darauf das Niederdrücken des Rückstellstromunterbrechers 4, die Unterbrechung der Erdkontakte 5, 6 und den Schluß des Rückstellstromunterbrechers 4. Der Anker

ao des beim Niederdrücken des Stromunterbrechers 4 stromlos werdenden Rückstellelektromagneten icv zieht den Schaltungsarm 28 des noch erregten Schaltelektromagneten 9 aus den Zähnen der Stange 29. .

Der wesentlichste Unterschied gegenüber den bisherigen Systemen ist, wie schon angedeutet, der, daß der Vorschub der Schaltstange von einem Kontakt zum nächsten in verschiedenen Absätzen erfolgt. Bei der in Fig. ι gezeigten Ausführungsform ist die Länge der Zähne der Schaltstange 29 der halben Entfernung zweier benachbarter Kontakte des Schaltfeldes- gleich gesetzt, wobei für den Vorschub der Schaltstange von einem Kontakt zum nächsten zwei Schaltbewegungen der Stange 29 (zwei Stromunterbrechungen am Kontakt 7) notwendig sind. Macht man die Zahnlänge einem kleineren Teil (Drittel, Viertel . . .) des Abstandes zweier benachbarter Kontakte des Schaltfeldes gleich, so ist für den Vorschub der Schaltstange von einem Kontakt zum nächsten die entsprechende Anzahl (drei, vier . -. .) Schaltbewegungen der Stange 29 erforderlich.- Diese Schaltbewegungen werden selbsttätig von dem Bestellapparat des Teilnehmers ausgeführt; der Teilnehmer braucht nur dessen Zeiger auf die' Nummer des betreffenden Teilnehmers einzustellen.

Damit der Rückstellelektromagnet 10 gleich sicher bei einer ebenso schwachen Stromstärke wie derjenigen, mit welcher der Schaltelektromagnet 9 gemäß der Erfindung zu arbeiten vermag, wirkt, ist der Anker 23 des Rückstellelektromagneten verlängert, so daß er stets mit dem unteren Teil des Schaltarmes 28 in Eingriff steht.

Der Schaltarm 28 wird in seiner obersten Lage (der in Pig. 1 gezeigten) mittels einer geneigten Stütze 7 in festen Eingriff mit den Zähnen des Schaltorganes 29 gezwungen.

Hierdurch wird einerseits erreicht, daß das Schaltorgan 29 nach jedem Vorschub fest verriegelt wird, andererseits, daß der Schaltarm 28 wegen seines steten Druckes auf den Anker 23 des Rückstellelektromagneten den Sperrarm 30 in dauerndem Eingriff mit den Zähnen des Schaltorganes 29 hält, und zwar sowohl während der Ruhe des Apparates als auch während der Schaltungsperioden, endlich daß der Anker 23 ■ näher an seinen Elektromagneten 10 gedrängt wird. Nur dann, wenn der Elektromagnet 10 während der Erregung des Elektromagneten 9 stromlos wird, werden die Arme 30 und 28 aus den Zähnen der Stange 29 gezogen.

Durch die Annäherung des Rückstellankers 23 an seinen Elektromagneten 10 wird natürlich auch hier die gewünschte Wirkung erreicht, so daß schon ein schwacher Strom durch den Elektromagneten den Anker 23 mit der erforderlicen Stärke anzuziehen vermag.

Um die Schaltstange in mehreren Absätzen von einem Kontakt zum nächsten vorzuschieben, ist es notwendig, die Zahnlänge der Schaltstange 29 zu vermindern. Man kann • auch, wie in Fig. 2 gezeigt ist, den Schaltarm 28 und den Sperrarm 30 mit derjenigen Zahngröße, wie sie die Stange 29 in Fig. 1 besitzt, versehen, während die Länge der Zähne der Schaltstange 29 ebenso groß gemacht wird wie die Entfernung zweier benachbarter Kontakte des Schaltfeldes. Bei der Anordnung nach Fig. 2 erfolgt der Vorschub der Schaltstange von Kontakt zu Kontakt in zwei Absätzen, zu welchem Zwecke der Schaltarm 28 eine zwei Zähne 35, 36 und der Sperrarm 30 eine ebenfalls zwei Zähne 37, 38 umfassende Klinke erhalten hat, deren Zahnlänge stets der halben, Zahnlänge der Schaltstange (dem halben Abstand der Kontakte des Schaltfeldes) gleich ist. Bei der ersten Anziehung des Ankers 22 gelangt die Oberseite des Zahnes 36 des Schaltarmes 28 in Eingriff mit der Unterseite des obersten Zahnes der Schaltstange 29. Bei der darauffolgenden Freigabe des Ankers 22 wird die Schaltstange 29 von dem Schaltarm' 28 ein Stück gehoben, das der halben Entfernung zweier Kontakte des Schaltfeldes entspricht. Nach der Hebung der Schaltstange wird diese mit einem ihrer unteren Zähne gegen die obere Fläche des Zahnes 37 des Sperrarmes 30 anliegen. Bei der nächsten Anziehung des Ankers 22 kommt die obere Fläche des Zahnes 35 des Schaltarmes 28 in Eingriff mit der unteren Fläche des obersten Zahnes der Schaltstange 29, und bei der darauffolgenden Freigabe des Ankers 22 wird' die Schaltstange 29 ein Stück gehoben, das der anderen Hälfte der Entfernung der beiden ersten Kontakte des Schaltfeldes entspricht. Nach dieser zweiten Hebung der Schaltstange

Claims (3)

29 wird diese auf der oberen Fläche des Zahnes 38 des Sperrarmes 30 ruhen. Die Schaltstange nimmt nun die in Fig. 2 gezeichnete Lage ein, und ihre Kontaktfedern sind von ihren Ruhekontakten aus nach den zunächst darüber befindlichen Kontakten des Schaltfeldes verschoben. Indem man den Schaltarm 28 und den Sperrarm 30 mit mehreren Zähnen (drei, vier . . .) versieht, kann man offenbar den von Kontakt zu Kontakt erfolgenden Vorschub der Schaltstange in mehrere (drei, vier . . .) Absätze zerlegen. Dasselbe läßt sich natürlich auch durch die Vereinigung der in Fig. 1 und 2 gezeigten Anordnungen erreichen. Benutzt man z. B. eine Schaltstange, deren Zahnlänge (wie in Fig. 1) die halbe Entfernung der Kontakte des Schaltfeldes beträgt, und versieht man zugleich den Schaltarm 28 und den Sperrarm 30 (wie in Fig. 2) mit je zwei Zähnen, so wird offenbar der von Kontakt zu Kontakt erfolgende Vorschub der Schaltstange in vier Absätze zerlegt, und die Bewegung des Ankers 22 läßt sich somit auf nur ein Viertel der bisher erforderlichen Mindestbewegung herabsetzen. Fig. 3 zeigt eine Vorrichtung, bei welcher der kontaktweise Vorschub der Schaltstange in zwei Absätzen vor sich geht, von denen der eine bei der Anziehung des Ankers 22 und der andere beim Rückgang desselben erfolgt. Bei dieser Ausführungsform der Erfindung ist also für die Schaltung nur dieselbe Anzahl Stromunterbrechungen mittels des Schlüssels 3 erforderlich, als wenn der Abstand der einzelnen Zähne voneinander ■ gleich dem Abstand der einzelnen Kontakte voneinander ist, die von den Schaltfedern 15, 16 bestrichen werden. Der Anker 22 trägt außer dem Schaltarm 28 noch ein Glied 39, das mit dem einen Ende eines um einen festen Punkt 41 drehbaren Hebels 40 verbunden ist, der an seinem anderen Ende einen Haken 42 trägt. Die Zahnlänge der Schaltstange ist dieselbe wie in Fig. 2. Bei der Anziehung des Ankers 22 senkt sich der Schaltarm 39 beispielsweise um eine halbe Zahnlänge, während zugleich der Haken 42 und somit auch die Schaltstange 29 um eine halbe Zahnlänge gehoben werden, so daß die obere Fläche des Hakens des Schaltarmes 28 unter den ersten Zahn der Schaltstange 29 greifen kann. Beim Rückgang des ■ Ankers 22 hebt sich die Schaltstange 29 wiederum eine halbe Zahnlänge. Die Drehungsachse.^ des Hebels 40 braucht natürlich nicht in seiner Mitte zu liegen, sondern kann erforderlichenfalls näher an dem einen oder dem anderen Ende des Hebels 40 liegen. Fig. 4 zeigt dieselbe Anordnung wie Fig. 3 mit am Anker 23 des Rückstellelektromagneten gelagertem Hebel 40. Die in Fig. 3 und 4 gezeigte Anordnung kann natürlich erforderlichenfalls mit einer oder mit beiden von den in Fig. 1 und 2 gezeigten kombiniert werden. Die Erfindung .kann offenbar nicht bloß bei Fernsprechschaltern, sondern auch bei anderen Einrichtungen verwendet werden, bei denen es erforderlich ist, ein Schaltorgan selbsttätig vorzuschieben, z. B. bei einem Schaltapparat für Telegraphenlinien. Pate NT-A ν Sprüche:

1. Selbsttätiger Fernsprech- oder TeIeg'raphenlinienschalter mit einem oder mehreren Schaltelektromagneten, deren das Schaltorgah in einer oder in verschiedenen Richtungen einstellende Teile parallel oder fast parallel zur zugeordneten Angriffsseite des Schaltorganes verschoben werden, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorschub des Schaltorganes (29) von dem einen Kontakt zu dem nächsten im Schaltfeld in mehreren Absätzen erfolgt, so daß der bzw. die für die Schaltung erforderlichen Elektromagnetanker sich nur unbedeutend von ihren Elektromagnetkernen zu entfernen brauchen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltorgan (29) zwei oder mehr Zähne für jeden der Entfernung zweier benachbarter Kontakte des Schaltfeldes entsprechenden Teil seiner Länge hat.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der das Schaltorgan (29) vorschiebende und mit einem geeigneten Gegengesperre zusammenarbeitende Arm (28) mit zwei oder mehr Zähnen (35, 36) versehen ist, die mit den Zähnen des Schaltorganes (29) in der Weise zusammenwirken, daß das Schaltorgan (29) in einer der Anzahl der Zähne des vorerwähnten Armes (28) entsprechenden Anzahl von Absätzen vorgeschoben wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.