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Anordnung zur Auswahl und Betätigung einer beliebigen Kontaktgruppe aus einer Anzahl von nebeneinander angeordneten Kontaktgruppen.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine, vorzugsweise in Fernsprech-und Signalanlagen verwendbare Vorrichtung, mittels deren eine beliebige Kontaktgruppe unter einer Anzahl nebeneinanderliegender Kontaktgruppen mit Hilfe eines hin-und herbewegten Treibgliedes ausgewählt und betätigt werden kann.
Die Erfindung besteht darin, dass die Kontaktgruppen durch Vermittlung eines beweglichen Kontaktbetätigungsgliedes betätigt werden, welches mit einer der Reihe von Kontaktgruppen entsprechenden, fest angeordneten Führung so zusammenwirkt, dass es bei der Hin-und Herbewegung des Treibgliedes eine stufenweise Versetzung von Kontaktgruppe zu Kontaktgruppe erhält, wobei bei jeder Versetzung veranlasst wird, dass das Kontaktbetätigungsglied zwangläufig eine für die Betätigung der betreffenden Kontaktgruppe wirksame Lage einnimmt. Das Kontaktbetätigungsglied kann auch selbst als kontaktsschliessendes Organ dienen, wobei es in den elektrischen Kreis eingeht, der geschlossen wird, wenn das Kontaktbetätigungsorgan mit einer Kontaktfeder in der zu betätigenden Kontaktgruppe Kontakt macht.
Das Kontaktbetätigungsorgan kann entweder als ein auf einer Unterlage frei ruhender Körper ohne bestimmten Lagerungspunkt, z. B. eine kleine Kugel oder Zylinder, ausgeführt werden oder auch als ein drehbar gelagerter Arm od. dgl., dessen freies Ende als Kontaktbetätigungsorgan dient und in der oben angegebenen Weise längs den Kontaktgruppen bewegt wird, wobei der Arm sieh um sein Drehungszentrum dreht.
Die Vorrichtung eignet sich besonders für die Anwendung bei Wählern von im selbsttätigen Fernsprechwesen vorkommender Art und speziell bei Wählern von derjenigen Bauart, welche Relaiswähler genannt werden. Ihr Verwendungsgebiet ist jedoch nicht auf selbsttätige Wähler in Fernsprechanlagen beschränkt, sondern die Vorrichtung kann auch mit Vorteil z. B. für Signalzwecke verwendet werden, wenn man eine gewisse Lampe an einer Signaltafel od. dgl. mit der Hand oder in anderer Weise auszuwählen und zu zünden wünscht oder überhaupt wenn man eine Wahl beliebiger Art zur Betätigung von Kontakten oder Steuerungsorganen für Kontakte vorzunehmen wünscht.
Die Erfindung soll an Hand der Zeichnung näher beschrieben werden, die einige Beispiele der Verwendung des Erfindungsgedankens in Wahlvorrichtungen für in der Automattelephonie verwendete Wähler zeigt. Die Fig. 1-5 zeigen einen Relaiswähler, dessen Kontaktfeld von einer Anzahl nebeneinanderliegender, aus flachen Relaisfedern zusammengesetzter Kontaktgruppen besteht. Fig." zeigen eine Wahlvorrichtung für eine andere Bauart von Wählern, deren Kontaktfeld aus einer Anzahl von auf dem Umkreis eines Kreises angeordneten Spitzkontakten besteht, eine Ausführungsform, die infolge ihrer leichten Konstruktion sich besonders für diejenige Art von Wählern eignet, welche beim Telephonieren über Gemeinsehaftsleitungen allgemein verwendet werden.
Von den Fig. 1-5 zeigen Fig. 1, 2 und 3 den Relaiswähler in Seitenansicht, in Vorderansicht bzw. von unten und die Fig. 4 und 5 Einzelheiten der Wahlvorrichtung des Wählers in vergrössertem Massstabe. Die Fig. 6 und 7 zeigen, wie erwähnt, eine Wahlvorriehtung anderer Art in Aufriss bzw. Grundriss und Fig. 8 zeigt eine vergrösserte Einzelheit dieser Wahlvorrichtung.
Bei dem in den Fig. 1-3 gezeigten Relaiswähler bezeichnet 1 eine winkelförmig gebogene Relaisbrücke, in deren einem Schenkel der Elektromagnet 2 festgeschraubt ist. Vor dem Elektromagneten befindet sich der Anker 3, auf dem ein zweiarmiger Halter 4 für zwei an seinen beiden Seiten
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festgeschraubte Schienen 5 und 6 angebracht ist. Die Schiene 5 ist mit einer Anzahl schief geschnittener Zähne 7'versehen, deren Form am deutlichsten aus der Vergrösserung in Fig. 4 hervorgeht. Die Schiene 6 ist mit einer Anzahl in ähnlicher Weise geformter Zähne 7"versehen, die jedoch im Vergleich mit den Zähnen 7'in entgegengesetzter Richtung schief geschnitten sind.
Gegenüber einer länglichen, rechteckigen Ausnehmung der Relaisbrücke sind an ihrer Unterseite zwei flache Schienen, u. zw. die Führungsschienen 8 und 9, festgeschraubt, welche auch mit schief geschnittenen Zähnen 10'bzw. 10"versehen sind. Von diesen sitzen die Zähne 10'auf der vorderen Seite der Führungsschiene 8 und ragen in die Zwischenräume zwischen den Zähnen 7'hinein, während die Zähne 10"auf der Rückseite der Führungs-
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am deutlichsten aus Fig. 5 hervorgeht.
Auf der Oberseite der Relaisbrücke sind zwei Reihen von Kontaktgruppen 11 und 12 angeordnet.
Diese sind in Fig. 1, nicht aber in den Fig. 2 und 3 gezeigt. Unter jeder der Kontaktgruppen 12 liegt eine flache Feder 13, deren vorderes freies Ende gegen die Relaisbrücke anliegt. Mit Hilfe eines isolierten
Stiftes 14 betätigt die Feder 13, wenn sie aufwärts von der Relaisbrücke geführt wird, die oben liegende Kontaktgruppe 11. Der Stift 14 passiert dabei Löcher in den zur Kontaktgruppe 12 gehörigen Kontaktfedern. Unterhalb jeder der Kontaktgruppen 12 sitzt auch eine Feder 15, die an ihrem Ende in einer aus Fig. 1 ersichtlichen Weise umgebogen ist und die, wenn sie von der Relaisbrüeke gehoben wird, die Kontaktgruppe 72 mit Hilfe eines isolierten Stiftes 16 betätigt.
Die Kontaktfedern in den Kontaktgruppen 11 und 12 sind in bekannter Weise so angeordnet, dass sie, wenn sie gehoben werden, mit den oberhalb ihrer vorderen freien Enden liegenden horizontalen Kontaktsehienen 17 bzw. 18 Kontakt machen. Diese Kontaktsehienen sind nur in Fig. 1 im Schnitt gezeigt.
Eine Spiralfeder 19 ist bestrebt, den Anker 3 von dem Elektromagneten 2 entfernt zu halten, wobei der Anker die in den Fig. 1-3 gezeigte Lage einnimmt. Der Wähler kann aber statt dessen für Direktbetrieb ausgeführt werden so dass der Anker durch Federkraft in einer solchen Lage gehalten wird, dass die Kontaktfedern nicht betätigt werden, wobei der Wähler in die in der Zeichnung gezeigte Lage geführt wird, wenn der Elektromagnet erregt wird. Wenn Stromstösse durch die Wicklung des in der Zeichnung gezeigten Elektromagneten gesendet werden, schwingt der Anker 3 um den Zapfen 20, wobei die Schienen 5 und 6 in der Hauptsache eine Aufwärts-und Abwärtsbewegung ausführen.
Durch diese Bewegung wird eine Kugel 21, die auf irgendeinem der Zähne 10'oder 10"ruht, veranlasst, sich der Reihe von Kontaktgruppen entlang zu bewegen. Bei dieser Bewegung wird die Kugel 21 seitlich gestützt, teils durch die Seitenwand der in der Relaisbrücke vorhandenen Ausnehmung, teils durch eine Schiene 22 aus dünnem Blech, die als Zwischenwand zwischen der vorderen und der hinteren Bewegungsbahn dient, in welcher sich die Kugel 21 gemäss der folgenden Beschreibung bewegt, wenn der Relaiswähler arbeitet.
Die Weise, in welcher die Wahlvorrichtung bei der sukzessiven Auswahl und Betätigung der Kontaktgruppen 11 bzw 12 funktioniert, ist die folgende : Wenn Stromstoss durch den Elektromagneten 2 gesendet werden und die Schienen 5 und 6 sich infolgedessen auf-und abbewegen, bewegt sich die Kugel 21 in einer stets geschlossenen Bahn, zuerst z. B. von links nach rechts (den Wähler von vorne gesehen) in einer hinteren Bewegungsbahn, wobei die Federn 13 der Reihe nach betätigt werden, und darauf von rechts nach links in einer vorderen Bewegungsbahn, wobei die Federn 15 betätigt werden.
Der Verlauf der Versetzung der Kugel in der erstgenannten von diesen Bewegungsbahnen wird in Fig. 4 und 5 veranschaulicht. Wenn während der Versetzung der Kugel die Federn 13 und 15 betätigt werden, betätigen diese ihrerseits die Kontaktgruppen 11 und 12, so dass diese der Reihe nach mit den Kontaktschienen 17 bzw. 18 Kontakt machen.
In den Fig. 4 und 5 sind in vergrössertem Massstabe einige der Zähne 7'der beweglichen Schiene 5 und einige der Zähne 10'der festen Führungsschiene 8 gezeigt. Sie sind in Fig. 4 von vorne und in Fig. 5 von oben gesehen. Oberhalb dieser Zähne sind in Fig. 4 die entsprechenden Federn 1. 3 und die Kugel 21 gezeigt. Angenommen, dass ein Stromstoss durch den Elektromagneten 2 den Anker 3 angezogen hat, so dass die Zähne 7'sich in ihrer niedrigsten, in Fig. 4 in vollgezogenen Linien angedeuteten Lage befinden : die Kugel 21 befindet sich dann z. B. in der mit A bezeichneten Lage. Wenn der Stromstoss aufhört, wird der Elektromagnet aberregt und der Anker fängt an, zufolge der Spannung der Feder 19 sich aufwärts zu bewegen, wobei die Kugel gehoben wird.
Wenn die Kugel die in Fig. 4 mit strichpunktierten Linien angedeutete Lage B erreicht hat, stösst sie gegen die oberhalb liegende Feder und hebt diese aufwärts, wobei die Kontaktfedern in der Kontaktgruppe 11 mit Hilfe des isolierten Stiftes 14 betätigt werden und mit den Kontaktschienen 17 Kontakt machen. Wenn die Zähne 7' ihre oberste Lage erreicht haben, nimmt die Kugel 21 die Lage C ein und verbleibt in dieser Lage, bis der Anker bei dem nächsten Stromstoss angezogen wird. Wenn dies geschieht, wird die Schiene 5 abwärts geführt, wobei die Kugel zufolge ihres Gewichtes und des Abwärtsdruckes der Federn den schief
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gehört hat, wird die Schiene 5 von neuem gehoben, wobei der oben beschriebene Verlauf für die Bewegung der Kugel wiederholt und die nächstfolgende Feder 13 betätigt wird.
Bei der Auf-und Abbewegung des Ankers wird somit die Kugel von Zahn zu Zahn der Reihe von Kontaktgruppen entlang bewegt.
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Fig. 5 zeigt auch, wie die Kugel aus der hinteren Bewegungsbahn in die vordere übergeführt wird. Auf der festen Führungsschiene 8 ist der letzte Zahn 23 schief geschnitten in solcher Weise, dass die Kugel bei ihrer Abwärtsbewegung ihre Bahn senkrecht zu der früheren ändert, wobei die Kugel in Eingriffslage in bezug auf die vordere Versetzungsschiene 6 gebracht wird. Bei der Aufwärtsbewegung der vorderen Versetzungsschiene wird die Kugel in derselben Weise versetzt, wie oben in bezug auf die hintere Bahn beschrieben worden ist.
In ähnlicher Weise wird die Kugel aus der vorderen in die hintere Bahn übergeführt, wenn die
Kugel das andere Ende der Bahn erreicht hat.
Die Wahlvorrichtung kann in verschiedener Weise modifiziert werden. Es ist natürlich nicht notwendig, dass die Kugel in beiden ihrer Bewegungsbahnen Kontaktgruppen betätigt, sondern wenn man zwecks Raumersparnis oder aus andern Gründen die Konstruktion so auszuführen wünscht, dass eine einzige Reihe von Kontaktgruppen vorgesehen wird, kann die-Kugel, nachdem sie in der beschriebenen Weise unter Betätigung von Kontaktgruppen dieser Reihe entlang bewegt worden ist, in gleichartiger Weise an den ersten Kontakt der genannten Reihe durch eine neue Stromstossreihe zurückgeführt werden und dabei in eine andere Bewegungsbahn geführt werden, in welcher sie keine Möglichkeit hat, Kontakte zu betätigen, oder sie kann auch in dieser Bahn dieselben Kontakte, aber in entgegengesetzter Reihenordnung betätigen. Eine derartige Vorrichtung erhält man z.
B., wenn die Federn 11, die Stifte 14 und die Kontaktgruppen 17 aus dem in den Fig. 1-3 gezeigten Wähler weggenommen werden. Oder es können auch zwei Kugeln verwendet werden : wenn die eine Kugel sich in derjenigen Bewegungsbahn bewegt, in welcher Kontaktgruppen betätigt werden, wird gleichzeitig die andere Kugel in derjenigen Bewegungsbahn zurückgeführt, in welcher keine Kontaktgruppen betätigt werden, worauf die Kugeln gleichzeitig ihre Bewegungsbahn tauschen. Zwei oder mehrere Kugeln können auch in der Weise arbeiten, dass sie beide Kontaktgruppen betätigen, die eine gewisse Anzahl von Nummern voneinander versetzt liegen, z. B. die erste, die sechste, die elfte usw. Kontaktgruppe. Hiedurch kann eine grössere Anzahl von Kontaktfedern gleichzeitig betätigt werden.
Eine andere Weise zum Zurückführen der Kugel von dem letzten nach dem ersten Kontakt in derselben Bewegungsbahn besteht darin, dass nur eine Versetzungsbahn gemäss der obigen Beschreibung samt einer zwischen den Endpunkten der Versetzungsbahn verlaufenden besonderen Rückführungsbahn verwendet wird, welche Rückführungsbahn entweder aus einer leeren, etwas geneigten Rinne oder aus einer Röhre, die mit nebeneinanderliegenden Kugeln gefüllt ist, besteht. In dem ersten Falle rollt die Kugel einfach der geneigten Rinne entlang zu dem Ausgangspunkt zurück. Die Wahlvorrichtung soll dabei eine gewisse Neigung gegen die Horizontalebene haben.
In dem zweiten Falle geschieht die Rückführung in solcher Weise, dass, nachdem eine Kugel in beschriebener Weise der Reihe von
Kontaktgruppen entlang versetzt worden ist, dieselbe durch den letzten Zahn bei dem letzten Stromstoss in die genannte Röhre geschoben wird, wobei sämtliche in der Rinne liegende Kugeln vorgeschoben werden, u. zw. um ein Stück entsprechend dem Durchmesser einer Kugel. Dabei wird die letzte von den in der Rückführungsröhre liegenden Kugeln aus der Röhre über dem ersten Zahn in die Versetzungsbahn der Kugeln eingeschoben, worauf diese Kugel durch die folgenden Stromstösse in der beschriebenen Weise unter sukzessive Betätigung von Kontaktgruppen in der Versetzungsbahn bewegt wird.
Für den Fall, dass zwei Versetzungsbahnen mit betätigbaren Kontaktgruppen 11 und 12 verwendet werden, brauchen diese letzteren nicht, wie in Fig. 1 gezeigt, übereinanderzuliegen, sondern können auch in der Weise angeordnet werden, dass die Befestigungsenden der Kontaktfedern in verschiedenen Richtungen liegen.
Wie früher erwähnt, kann das Kontaktbetätigungsorgan, also die Kugel 21, selbst als kontakt- schliessendes Organ dienen, wobei dem Relaiswähler im ganzen mit Ausnahme der isolierten Kontaktfedern z. B. Erdpotential zugeführt wird. Die Kugel betätigt die Kontaktfeder direkt und wird, wenn der Wähler arbeitet, selbst Erdpotential der Reihe nach an diese anschliessen und dabei selbst in den elektrischen Kreis eingehen.
Es ist nicht notwendig, dass das Kontaktbetätigungsorgan Kugelform hat ; es können ihm auch andere Formen, z. B. Zylinderform, gegeben werden, wenn nur die Versetzungsbahn entsprechend geformt wird.
Das Kontaktbetätigungsorgan kann auch so ausgeführt werden, dass es um einen gewissen Punkt drehbar gelagert ist. Ein Beispiel hiefür ist die in den Fig. 6-8 gezeigte Wahlvorrichtung, wo das Kontaktbetätigungsorgan aus einem auf einer drehbaren Achse angebrachten Arm besteht. Diese Wahlvorrichtung umfasst zwei feste zylindrische Ringe 25, 26, deren obere bzw. untere Seiten in einer aus Fig. 8 ersichtlichen Weise gezahnt sind. In zwei diametral verlaufenden langen Schienen 27 und 28 ist eine vertikale Welle 29 drehbar gelagert. Auf dieser ist ein Kontaktarm 30 angebracht, der gewöhnlich auf dem unteren Ring 25 ruht und gegen diesen durch eine lange Feder-M mit leichtem Federdruck gepresst wird. In Fig. 8 liegt der im Schnitt gezeigte Kontaktarm 30 zwischen zwei Zähnen des Ringes 25 ; diese Lage ist dort mit J bezeichnet.
Unter der Welle 28 befindet sich ein Treiborgan 32, z. B. der Anker eines Elektromagneten. Gewöhnlich nimmt dieses Treiborgan die in Fig. 6 mit strichpunktierten Linien angedeutete Lage ein, ist aber auch mit vollgezogenen Linien in einer Zwischenlage gezeigt. Eine
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Anzahl von festen Kontakten 33 sind an einem mit den Ringen 25,26 konzentrischen Ringe in einer aus Fig. 7 ersichtlichen Weise angeordnet.
Die Wirkungsweise der Auswahlvorrichtung ist die folgende : Wenn das Treiborgan sieh aufwärts bewegt, hebt es unter Überwindung eines schwachen Gegendruckes seitens der Feder 31 die Welle 29 und den darauf sitzenden Kontaktarm 30. Nachdem der Kontaktarm ein gewisses Stück gehoben worden ist, stösst er gegen einen Zahn auf dem oberen Ring 26 (die Lage K in Fig. 8) und dreht sich bei seiner fortgesetzten Bewegung zusammen mit der Welle 29 um deren geometrische Achse, so dass er in die Lage L kommt. Wenn der Kontaktarm sich in dieser Lage befindet, verbindet er ein Paar diametral liegender fester Kontakte 33, wobei, vorausgesetzt, dass der Arm aus elektrischleitendem Material ausgeführt ist, ein Stromkreis durch den Kontaktarm und die zwei festen Kontakte geschlossen werden kann.
Wenn das Treiborgan 32 sich wieder abwärts bewegt, so bewegt sich der Kontaktarm 30 zufolge seines eigenen Gewichtes und des Druckes der Feder 31 abwärts in die Lage M und gleitet dann längs des Zahnes am Ring 25 in die Lage N. Der Kontaktarm ist hiedurch von einem Zahn am Ring 25 zu dem nächsten versetzt worden. Bei dem nächsten Stromstoss wiederholt sich das Spiel, und in dieser Weise bewegt sich der Kontaktarm während der Aufwärts-und Abwärtsbewegung des Treiborgans von dem einen Kontakt 33 zu dem andern. Der Kontaktarm kann natürlich in verschiedener Weise ausgeführt werden, z. B. einarmig, vielarmig, isoliert usw., worauf hier nicht näher eingegangen zu werden braucht.
Es ist bei der Anwendung der Erfindung nicht notwendig, dass das Treiborgan sowohl als auswählendes als auch als betätigendes Organ für die Kontaktgruppen dient. Die Anordnung kann auch so getroffen werden, dass die Wahl ohne Betätigung von Kontaktgruppen geschieht, wobei die gewünschte
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Betätigungsorgan, z. B. ein Elektromagnet, wirksam wird. Nur diejenige Kontaktgruppe, an welche das bewegliche Organ, z. B. der Kontaktarm 30, versetzt worden ist, wird somit betätigt, während die übrigen Organe unbetätigt bleiben. Bei der Anordnung gemäss Fig. 6 kann dies z. B. dadurch geschehen, dass die Abstände zwischen dem Kontaktarm 30 und den Kontakten 33 derart gewählt werden, dass Kontaktschluss nicht während der Wahl, sondern erst nach derselben geschieht, indem ein anderes Organ, z.
B. ein innerhalb der Ringe 25 und 26 und unterhalb des Kontaktarmes liegender Elektromagnetanker in Form eines Ringes den Kontaktarm 30 betätigt, ihn noch ein Stück hebt und schliesslich gegen die Kontakte 33 presst.
PATENT-ANSPRÜCHE :
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gekennzeichnet durch ein von dem Treibglied getrennt angeordnetes Kontaktbetätigungsglied (21, 29, 30), welches mit einer der Reihe von Kontaktgruppen entsprechenden, fest angeordneten Führung (8-10, 25-28) so zusammenwirkt, dass es bei der Hin-und Herbewegung des Treibgliedes eine stufenweise Versetzung von Kontaktgruppe zu Kontaktgruppe erhält, wobei bei jeder Versetzung veranlasst wird, dass das Kontaktbetätigungsglied zwangläufig eine für die Betätigung der betreffenden Kontaktgruppe wirksame Lage einnimmt.