DE341348C

DE341348C - Self-breaker for electromagnetically driven step switches

Info

Publication number: DE341348C
Application number: DE1920341348D
Authority: DE
Original assignee: TELEPHON und TELEGRAPHEN WERKE; Mix und Genest AG
Current assignee: TELEPHON und TELEGRAPHEN WERKE; Mix und Genest AG
Priority date: 1920-06-01
Filing date: 1920-06-01
Publication date: 1921-09-29

Description

Die Erfindung bezieht sich auf solche Selbstunterbrecher für elektromagnetisch angetriebene Schrittschalter, bei denen die Trägheitswirkung einer mit dem Elektromagnetanker gekoppelten Schwungmasse zur Steuerung des Selbstunter- · brechungskontaktes benutzt wird. Um den Betrieb von Schrittschaltern mit Selbstunterbrechung sicher zu gestalten, ist es bekanntlich nötig, daß der Strom für den ElektromagnetenThe invention relates to such self-breakers for electromagnetically driven Step switches, in which the inertia effect is coupled to the solenoid armature Flywheel is used to control the self-interrupting · contact. To the It is known to make the operation of step switches with self-interruption safe necessary that the current for the electromagnet

ίο jeweils erst nach beendetem Ankeranzug und nach beendetem Ankerabfall, d. h. in beiden Fällen der Ankerrasten unterbrochen bzw. wieder geschlossen wird. Diesem Erfordernis genügt bisher am besten eine Schwungmasse, welche der hin und her gehende Anker derart in Mitschwingung versetzt, daß die Schwungmasse zwecks Steuerung des Unterbrechungskontaktes sich vermöge ihrer Trägheit auch dann noch weiter bewegt, nachdem der Anker selbst jeweils schon zur Ruhe gelangt ist.ίο only after the anchor tightening and after the anchor drop has ended, d. H. in both cases the anchor catches are interrupted or is closed again. So far, this requirement has been best met by a flywheel, which the armature going back and forth sets into oscillation in such a way that the flywheel mass for the purpose of controlling the break contact, due to its inertia, moves even further after the armature has already come to rest itself in each case.

Die nach vorstehendem Grundsatz bisher gebauten Selbstunterbrecher unterscheiden sich voneinander hauptsächlich durch die Art der Verbindung der Schwungmasse mit dem Anker.The self-breakers built so far according to the above principle differ from each other mainly by the way the flywheel is connected to the anchor.

Diese ist aber für den Bewegungsgang der Schwungmasse und damit zugleich auch für die Art, wie der Selbstunterbrecher arbeitet, d. h. für seinen Gütegrad, hauptsächlich bestimmend. But this is for the movement of the flywheel and thus also for the way the self-breaker works, d. H. for its quality level, mainly determining.

Es gibt einen Selbstunterbrecher, bei dem die als Pendel ausgebildete Schwungmasse während des größten Teiles des Ankeranzugsweges still liegen bleibt und erst im letzten Teile des Ankeranzuges einen Stoß erhält, der das Pendel gegen die Wirkung der Schwerkraft oder einer Feder fortschleudert und es hierdurch zu einer Ausschwingung veranlaßt, von der das Pendel nach einer Weile selbständig wieder zurückkehrt, nachdem es mittlerweile den Strom für den Elektromagneten unterbrochen und so den Anker zum Abfallen gebracht hat. Die Vorrichtung hat den Mangel, daß sie infolge der zeitlich sehr kurzen Zusammenwirkung (Momentkopplung) von Anker und Pendel allzuleicht zu Unregelmäßigkeiten in der Stromunterbrechung neigt.There is a self-breaker in which the flywheel is designed as a pendulum remains still during the major part of the anchor suit path and only in the last Parts of the anchor suit receive a shock that counteracts the effect of gravity on the pendulum or a spring flings it away, causing it to oscillate, from which the pendulum returns automatically after a while after it has meanwhile supplied the current for the electromagnet interrupted and caused the anchor to drop. The device has the defect that they are due to the very short interaction (moment coupling) of armature and the pendulum is all too easily prone to irregularities in the power interruption.

Eine andere Anordnung besteht darin, daß die ebenfalls als Pendel oder Hebel ausgebildete Schwungmasse mit dem Anker durch ein elastisches Zwischenglied (Feder) dauernd verbunden ist. Hier wirkt der sich bewegende Anker ständig auf das Pendel ein, indem er es zu einer ihm dauernd nacheilenden Mitschwingung zwingt. Da aber das Pendel seinerseits mittels des Unterbrechungskontaktes wiederum auf den Anker zurückwirkt, so ergibt sich die Tatsache, daß die Vorrichtung nur dann richtig arbeitet, wenn die beiden sich bewegenden Massen (Anker und Pendel) auf Resonanz abgestimmt sind. Auch dieser Unterbrecher erweist sich empfindlich gegen zufällige Abweichungen hinsichtlich seiner Ausführung und Einstellung und gegen Schwankungen der Betriebskonstanten (Kraftquelle und Kraftverbrauch) des Schrittschalters selbst.Another arrangement is that the also designed as a pendulum or lever The flywheel is permanently connected to the armature by an elastic link (spring) is. Here the moving armature acts constantly on the pendulum by causing it to oscillate, which is constantly lagging behind it forces. But since the pendulum in turn by means of the break contact in turn acts back on the armature, the result is that the device only works properly if the two moving masses (anchor and pendulum) are tuned to resonance. This breaker also proves to be sensitive to random deviations in its execution and setting and against fluctuations in the operating constants (power source and power consumption) of the step switch itself.

Den beiden vorgenannten und ebenso allenThe two above and all of them as well

änderen hier in Betracht kommenden Selbstunterbrechern mangelt ersichtlich die Eigenschaft, sich veränderten Betriebsbedingungen selbsttätig anzupassen. Die Erfindung behebt diesen Mangel, indem sie vor allem darauf ausgeht, die Ausbildung einer Eigenschwingung der den Selbstunterbrechungskontakt bedienenden Schwungmasse zu verhindern. Dies geschieht erfindungsgemäß in der Weise, daß ίο in den Zeiten, während welcher der Anker sich auf seinem Hin- oder Hergang befindet, die Schwungmasse gegenüber dem Anker — und, wenn der Unterbrechungskontakt auf dem Anker befestigt ist, auch dem Kontakt gegenüber — in (relativer) Ruhe verharrt und nur während der Ankerrasten frei ausschwingt, und zwar in einem so kleinen Ausmaß, daß der Unterbrechungskontakt gerade sicher geöffnet oder geschlossen wird. In der Fig. 1 stellt e einen Elektromagneten und α seinen Anker dar, der um einen Punkt 0 zwischen dem Anschlag q und dem Pol ft schwingen kann. An seinem freien Ende trägt der Anker et eine Schaltklinke s, die in die Zähne eines Schaltrades r eingreift. Die Anordnung ist so, daß sich das Rad r bei jedem Ankeranzug um einen Zahn oder Schritt in der angegebenen Pfeilrichtung dreht. Das Rad dient nur als Beispiel; eine Zahnstange würde den Schrittantrieb ebensogut veranschaulichen. Auf den Zweck des Schrittantriebes kommt es hier ebenfalls nicht an. Der Antrieb kann, wie in der Figur angedeutet, dazu ■ benutzt werden, um einen auf der Achse des Rades r aufgesetzten Kontaktarm k über eine Anzahl fester Kontaktpunkte hinwegzudrehen, so wie dies z. B. bei Wählern selbsttätig betriebener Fernsprechzentralen der Fall ist. Der Antrieb kann aber auch dazu dienen, eine auf der Radachse befestigte Feder, ζ. Β. einer Uhr, aufzuziehen u. dgl. m.The other self-interrupters that are considered here obviously lack the property of automatically adapting to changed operating conditions. The invention overcomes this deficiency in that it is primarily aimed at preventing the build-up of a natural oscillation of the flywheel mass serving the self-interrupting contact. This is done according to the invention in such a way that ίο in the times during which the armature is on its back and forth movement, the flywheel opposite the armature - and, if the break contact is attached to the armature, also the contact opposite - in ( relative) rest and only swings out freely during the armature detent, to such a small extent that the interruption contact is just opened or closed safely. In FIG. 1, e represents an electromagnet and α represents its armature, which can oscillate around a point 0 between the stop q and the pole ft. At its free end, the armature carries s et a switching pawl which engages in the r teeth of a ratchet. The arrangement is such that the wheel r rotates by one tooth or step in the indicated arrow direction with each anchor tightening. The wheel is only used as an example; a rack would illustrate the stepper drive just as well. The purpose of the stepper drive is also irrelevant here. As indicated in the figure, the drive can be used to rotate a contact arm k placed on the axis of the wheel r over a number of fixed contact points, as is the case e.g. B. is the case with voters of automatically operated telephone exchanges. The drive can also be used to pull a spring attached to the wheel axle, ζ. Β. a clock, wind up and the like.

Auf dem Anker α sitzt der aus zwei Kontaktfedern bestehende Unterbrechungskontakt u, über den der Stromkreis einer Batterie δ für den Elektromagneten e verläuft. Der Anker α trägt ferner ein Gewicht m, das auf einem im Anker befestigten Stift * zwischen zwei Anschlägen n¹, n² gleitbar angeordnet ist. Dieses Gewicht stellt die erwähnte Schwungmasse dar. Das Gewicht liegt infolge seiner Schwere für gewöhnlich auf dem unteren Anschlag n¹, ein wenig entfernt von der oberen Feder des Kontaktes u, den das Gewicht m steuern soll. The break contact u, which consists of two contact springs and over which the circuit of a battery δ for the electromagnet e runs, sits on the armature α. The armature α also carries a weight m which is slidably arranged on a pin * fastened in the armature between two stops n ¹ , n ^2. This weight represents the flywheel mass mentioned. Due to its gravity, the weight usually rests on the lower stop n ¹ , a little away from the upper spring of the contact u, which the weight m is intended to control.

Wird der Stromkreis für den Elektromagneten e durch den Schalthebel h geschlossen, so fließt aus der Batterie b über h, e, u ein Strom, der bewirkt, daß der Anker α vom Pol ft angezogen - wird. Das Gewicht m wird dabei von dem Anschlag n¹ mitgenommen; es bleibt hierbei infolge seiner Schwere und Trägheit an n¹. fest angedrückt liegen. Sobald aber der Anker α gegen den Pol ft stößt und dabei zum Stillstand kommt, schnellt das Gewicht, vom Anschlag n¹ sich lösend, ruckartig in die Höhe bis zum Anschlag n². Hierbei hebt das Gewicht die Langfeder des Kontaktes u von der unteren Feder ab und unterbricht damit den Strom für den Elektromagneten e, worauf dieser den Anker zurückfallen läßt. Der Rückfall des Ankers geht so schnell vonstatten (er dauert bei den gebräuchlichen Schrittschaltern kaum ¹Z₁₀₀ Sekunde), daß das Gewicht trotz seines harten Aufschlages gegen n² keine Zeit findet, sich von n² zu entfernen, ehe der abfallende Anker α gegen den Anschlag q stößt. Jetzt erst wird m durch sein Gewicht und Beharrungsvermögen von n² weg nach ri¹ zurückgeschleudert, wobei sich der Kontakt u wieder schließt. Der Apparat befindet sich jetzt in demselben Zustand wie zu Anfang, mit dem einzigen Unterschied, daß mittlerweile die Schaltklinke s das Rad r um einen Schritt gedreht hat. Nach der Wiederschließung des Kontaktes u wiederholt sich das Spiel des Ankeranzuges und -abfalls so lange, bis der Stromkreis bei h dauernd unterbrochen wird. Das Rad r kann auf diese Weise eine beliebige Schrittzahl gedreht werden.If the circuit for the electromagnet e is closed by the shift lever h , a current flows from the battery b via h, e, u , which causes the armature α to be attracted to the pole ft. The weight m is taken along by the stop n ¹ ; because of its gravity and inertia, it remains at n ¹ . lie firmly pressed. However, as soon as the armature α hits the pole ft and comes to a standstill, the weight, loosening from the stop n ¹ , jerks upwards to the stop n ² . Here, the weight lifts the long spring of the contact u from the lower spring and thus interrupts the current for the electromagnet e, whereupon it lets the armature fall back. The relapse of the anchor takes place so quickly (with the usual step switches it takes barely ¹ Z ₁₀₀ seconds) that the weight, despite its hard impact against n ^2, does not find time to move away from n ² before the falling anchor α against the Stop q hits. Only now is m thrown away from n ² to ri ¹ by its weight and inertia, whereby the contact u closes again. The apparatus is now in the same state as it was at the beginning, with the only difference that meanwhile the ratchet s has turned the wheel r by one step. After the re-closure of the contact u , the play of the anchor tightening and falling is repeated until the circuit at h is permanently interrupted. The wheel r can be rotated any number of steps in this way.

Genauere Untersuchungen des beschriebenen Selbstunterbrechers haben ■ die vorstehende Erklärung seiner Wirkungsweise bestätigt und den Beweis erbracht, daß die beste Wirkung sich ergibt, wenn das Gewicht m zwischen den Anschlägen n^x, n² nur so viel Spielraum oder Hub hat, daß der Kontakt u sicher geöffnet und geschlossen wird. Es genügt hierzu ein Hub von etwa 1 mm. Die freie Beweglichkeit des Gewichtes ist daher räumlich und zeitlich auf. das äußerste Maß eingeschränkt und um ein vielfaches kleiner als bei den bekannten ähnlichen Selbstunterbrechern. Demzufolge ist das angestrebte Ziel der Erfindung in befriedigender Weise erreicht.More detailed investigations of the self-interrupter described have ■ confirmed the above explanation of its mode of operation and provided evidence that the best effect is obtained when the weight m between the stops n ^x , n ² only has so much clearance or stroke that the contact u is safe is opened and closed. A stroke of about 1 mm is sufficient for this. The free movement of the weight is therefore based on space and time. the extreme extent limited and many times smaller than with the known similar self-breakers. Accordingly, the aim of the invention is achieved in a satisfactory manner.

Wenn der Schrittschalter nicht mit abwärts fallendem Anker und Gewicht arbeiten, sondern in einer anderen Stellung angeordnet werden soll, ist nur nötig, für die Rückstellung des Ankers und Gewichtes je eine Feder, welche die Wirkung der Schwerkraft unterstützt oder ersetzt, vorzusehen.If the step switch does not work with the anchor and weight falling down, but to be arranged in a different position is only necessary for the reset the anchor and weight each have a spring that supports the effect of gravity or replaced, to be provided.

Die Schwungmasse m, die in der Fig. 1 als Gleitgewicht dargestellt ist, kann ebensogut durch ein Pendel oder Hebelgewicht (Hammer), durch ein Rollgewicht (Kugel) 0. dgl. mit demselben Erfolg ersetzt werden. Ferner brauchen das Gewicht und der Federsatz für den Unterbrechungskontakt nicht unbedingt auf dem Anker selbst befestigt zu sein, sondern können, wie in der Fig. 2 angedeutet ist, ohne grundsätzliche Abweichung vom Erfindungsgedanken auch außerhalb des Ankers gelagert sein.The flywheel m, which is shown in FIG. 1 as a sliding weight, can just as easily be replaced by a pendulum or lever weight (hammer), by a rolling weight (ball), etc. with the same success. Furthermore, the weight and the spring set for the break contact do not necessarily need to be attached to the armature itself, but can, as indicated in FIG. 2, also be mounted outside the armature without any fundamental deviation from the inventive concept.

Claims

Patent Claims:

I. Self-breaker for electromagnetically driven step switches, whereby the inertial effect of a flywheel coupled to the electromagnetic armature is used to control the break contact, characterized by such a known temporary coupling of the flywheel (m) with the armature (a) that the flywheel (m ) when the anchor (a) is moved back and forth by the latter (e.g. by stops n ¹ or w ² ) and therefore remains at rest relative to the anchor, whereas the flywheel (m) is in the two locking positions of the anchor (a) by one sufficient to control the break contact (u)

Path length swings out freely by virtue of their ability to persist.

2. Self-interrupter according to claim i, characterized in that the flywheel (m) and the break contact (u), the former with a small margin for free movement, are mounted on the armature (a) in such a way that during the movement, the armature ( a) the flywheel (m) also remains relatively calm in relation to the interruption contact (u). -

3. Self-interrupter according to claim 1 and 2, characterized in that the flywheel (m) is designed as a sliding body which swings on a guide track provided on the armature (pin i) between two stops (n ¹ , w ² ).

For this purpose ι flowers drawings.