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Perfectionnements aux appareils de commutation électriques.
La présente invention est relative à des appa- reils de commutation et plus particulièrement à des perfectionnements aux appareils de commutation convenant pour l'emploi dans des systèmes téléphoniques ou dans des systèmes de sélection analogues.
Une des raisons les plus importantes du coût des constructions d'installations de bureaux de téléphonie automatique, est la construction de multiples entre con- tacts de banc de divers commutateurs automatiques.
Suivant la pratique habituelle cette construction se fait manuellement, chaque conducteur multiple étant soudé aux différents contacts correspondants faisant partie des commutateurs d'un groupe particulier. Il a été proposé de réduire cette construction et le coût
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de l'installation en utilisant des conducteurs non isolés qui serviraient à la fois comme conducteurs multiples entre plusieurs commutateurs et comme contacts de balai pour les balais des commutateurs individuels.
Par cette disposi- tion perfectionnée le mécanisme de sélection de ligne utilisé est du type pas à pas qui est conçu avec un é- lectro-aimant pour provoquer l'avancement pas à pas et qui agit en combinaison avec un cliquet et une roue à rochet pour imprimer un mouvement de translation à un axe sur lequel les balais du commutateur sont montés. Dans ce type, comme dans les autres commutateurs du type à con- ducteurs croisés, la conception du mécanisme de sélection de ligne limite le nombre des dispositions de groupement de ligne et par conséquent diminue l'économie en exigeant un nombre de commutateurs minimum pour une installation donnée.
C'est un but de la présente invention par consé- quent de fournir un appareil de commutation de forme géné- rale comme décrite ci-dessus qui soit simple et économique comme construction et qui puisse présenter la possibilité d'une grande variété de dispositions dans le groupement de lignes.
Suivant une caractéristique de l'invention le mécanisme de commutation comprend plusieurs balais combinés pour établir simultanément des contacts chacun de ces parmi balais le faisant avec un / plusieurs conducteurs sous forme de fils nus qui servent également comme conducteur de multiplage entre les différents mécanismes de commutation, les balais étant commandés par un électro-aimant ou par des électro-aimants et ayant deux extrémités effectives de telle sorte que par le mouvement des balais chacune de ces extrémités s'engage avec le conducteur correspondant @
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dont il est question ci-dessus et avec le conducteur se terminant par un contact et arrivant au mécanisme de commutation.
Suivant une autre caractéristique de l'invention le mécanisme de commutation comprend plusieurs conducteurs sous forme de fils nus isolés l'un de l'autre et montés entre deux pièces formant bâti et plusieurs groupes de balais, les balais de chaque groupe étant combinés pour être simultanément engagés avec les conducteurs sous forme de fils nus et avec les contacts fixes sous l'action de la commande d'un ou de plusieurs électro-aimants d'où il s'ensuit que la connexion est réalisée entre chaque conducteur et le contact correspondant.
Suivant encore une autre caractéristique de l'in- vention le mécanisme de commutation comprend plusieurs conducteurs sous forme de filsnusmontés et espacés les uns par rapport aux autres grâce à deux pièces formant bâti et plusieurs balais combinés pour établir le contact avec ces conducteurs qui sont divisés en deux groupes. le mouvement des balais d'un des groupes étant commandé par un électro-aimant et celui de l'autre groupe étant commandé par un second électro-aimant ou au moyen d'une commande mécanique exercée par un mécanisme de commutation situé à proximité .
L'invention sera mieux comprise d'après la des- cription suivante d'une réalisation se rapportant aux plans ci-joints dans lesquels la fig. 1 est une vue de face représentant une section d'un élément de commutation; la fig. 2 est une vue de profil de l'appareil représenté à la fig. 1 et la fig. 3 est une vue de face représentant une autre caractéristique de 1'invention.
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Nous référant maintenant plus particulièrement aux fig.
1 et 2, le bâti ou section comprend plusieurs conducteurs de banc non isolés 10,11 et 12, qui font partie d'un champ commun de contacts pour plusieurs relais dont l'un est indiqué d'une manière générale en 16, chacun d'eux comprenant plusieurs éléments de connexion de circuit 13, 14 et 15 respectivement associés aux conducteurs de banc. Les conducteurs de banc sont également espacés l'un de l'autre dans un même plan vertical et sont suppor- tés par des pièces isolantes 17, 18, 19 etc,qui passent de l'un à l'autre et qui sont fixées aux deux pièces extrêmes 20 et 21 formant le bâti.
Le champ des conducteurs est de préférence constitué au préalable en creusant des rainures sur la crête horizontale de chacune des pièces isolantes à des Intervalles judicieux et en introduisant les conducteurs,de force dans les rainures,de telle sorte nt que les bords de chaque rainure vienne/s'appliquer étroite- ment sur le conducteur qui y est placé. Les différents dispositifs de relais sont espacés verticalement et le long du bâti; si on le désire un peut les faire alterner en les disposant de part et d'autre du champ de conducteurs dans le but de mieux utiliser le champ de conducteurs ; afind'en diminuer la hauteur pour une capacité donnée. Puisque les relais sont généralement de construction identique on a seulement représenté en détail celui qui est indiqué en 16.
Ce relais est monté sur les deux pièces de bâti 20 et 21 au moyen d'une traverse 22 en forme de U ayant ses deux branches boulonnées respectivement aux deux pièces de bâti 20 et 21 par les deux boulons 23 et 24.
Les balais commandés par ce dispodtif à relais sont montés sur une armature 25 entre deux pièces isolantes 26 et 27.
Ces pièces isolantes sont mumies le long de leur face opposée
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de rainures espacées permettant aux éléments de connexion de venir s'y loger de telle sorte que lorsque l'assemblage est réalisé en boulonnant eu en rivant l'ensemble, les éléments se trouvent maintenus très fermement en position.
Il est bien entendu que l'espacement des rainures corres- pond à l'espacement entre les divers conducteurs de banc de telle sorte que lorsque le dispositif à relais est monté sur les pièces de bâti 20 et 21, les balais se trouvent dans une position telle qu'ils puissent venir s'engager avec les conducteurs de banc correspondants qui leur sont associés. L'armature 25 est munie à ses extrémités de pivots 30 et 31 dont les bouts libres tournent dans des coussinets formés par des ouvertures pratiquées en forant les deux branches de la traverse 22 en des points opposés. Par cette disposition l'assem- blage de l'armature ext tel qu'elle puisse tourner pour amener les balais qui lui sont associés au contact des conducteurs de banc qui leur font face.
Normalement l'ensemble de l'armature est maintenu dans la position in- diquée à la fig. 2 au moyen d'un ressort à boudin 32 fixé par une de ses extrémités à une des branches de la traverse 22 et par l'autre extrémité à la partie supérieure de l'armature 25.
Chaque balai est en forme de Z et est constitué de deux pièces plates formant ressort et disposées côte à e8te ayant les extrémités écartées, en étant de préfé- rence faites en une matière ayant de l'élasticité, une conductibilité électrique élevée telle que le laiton par exemple,et fabriquées par estampage.
Afin de connecter les conducteurs de ligne arri- vant au relais avec les balais faisant partie de l'arma- ture, les extrémités des branches inférieures sont disposées
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pour s'engager sur les contacts associés 34, 35 et 36 lors de la rotation de l'armature quand elle prend sa position de travail, Ces contacts sont serrés entre une paire de pièces isolantes qui sont à leur tour mon- tées sur la pièce en U, 39, qui est fixée sur les branches de la traverse 22.
Pour faire tourner l'armature jusqu'à lui faire prendre sa position d'établissement des contacts, deux électro-aimants 40 et 41 sont prévus et sont montés sur la traverse 22 au moyen des pièces support 42 et 43.
Puisque la traverse 22 ainsi que les pièces support 42 et 43 et l'armature 25 constituent une certaine partie des circuits magnétiques des deux électro-aimants 40 et 41, tous ces organes sont construits en un matériau tel que le fer par exemple ayant une faible reluctance.
Lorsque les deux électro-aimants 40 et 41 sont excités., l'armature tourne dans le sens des aiguilles d'une montre à partir de la position représentée à la fig. 2 des plans pour amener les balais 13, 14 et 15 au contact des conducteurs de banc 10, 11 et 12 qui se trouvent en face d'eux et au contact des pièces 34, 35 et 36. Il en résulte que les lignes aboutissant aux conducteurs de banc indiqués se trouvent connectés par l'intermédiaire des organes de commutation aux lignes aboutissant aux organes de contact qui leur sont associés.
En supposant que les dimensions du champ de conducteurs que de banc soient telles/ dix lignes à trois conducteurs peuvent y aboutir, ce groupe de lignes pourra être choisi du fait de l'excitation des électro-aimants 40 et 41. La sélection d'une ligne particulière dans ce groupe peut être obtenue en faisant aboutir les or- ganes de contact 34, 35 et 36 à des ressorts de contact
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de relais de sélection de groupes de ligne disposés de la manière bien connue.
Comme indiqué dans l'introduction de la présente spécification les dispositifs de commutation antérieurs ne sont pas particulièrement souples en ce qui concerne les possibilités de groupement des lignes. Afin d'illus-- trer ce point, les nécessités de service d'un bureau pouvant se connecter à une centaine de ligne dont 85 lignes d'abonnés et 15 lignes extérieures, seront examinées.
Normalement et pour des raisons d'économie de construction le banc d'un tel bureau sera constitué par des sections de dix lignes ou par des sections auxquelles aboutissent un multiple entier de dix lignes. De cette façon si l'on emploie l'équipement standard pour desservir les 85 lignes d'abonnés et les 15 lignes extérieures, neuf sections seront nécessaires pour les lignes d'abonnés et deux sections pour les lignes extérieures soit un total de onze sections, ainsi que 1,'équipement des relais associés. Des con- ducteurs de banc disponibles, dix groupes ou cinq groupes de deux sections chacun seront nécessairement laissés libres. On voit immédiatement que la prévision de ces sections supplémentaires représentent une somme considé- rable qu'il est désirable d'éliminer.
Nous référant maintenant plus particulièrement à la fig, 5 des plans on y voit représenté un dispositif perfectionné imaginé pour résoudre le problème posé ci- dessus, A cette fin une partie des balais qui seraient normalement commandés par un seul relais dans la dispo- sition de la fig.l , sont combinés pour être commandés indépendamment ou pour être commandés par l'armature d'un relais placé à proximité. Les bâtis ou sections de conducteurs de banc indiqués d'une manière générale @
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en 50 et 55 sont en tous points semblables à ceux décrits ci-dessus se rapportant à la fig. lisent placés côte à cote comme représenté.
Du fait que ces bâtis sont de construction identique à ceux représentés à la fig. 1, les mêmes références sont utilisées pour repérer les parties qui se correspondent. Les conducteurs de banc de chaque section peuvent être considérés comme formant un groupe correspondant, mais du fait de la construction et de l'ar- rangement particulier des relais associés à la section 55 des codducteurs de banc, les lignes d'abonnés aussi bien que les lignes extérieures peuvent aboutir aux conducteurs de ce bâti, Les relais qui commandent les balais asso- ciés aux conducteurs de banc de la section 55 sont de construction différente, en ce que l'armature est divisée en deux parties 46 et 47 qui peuvent être commandées in- dépendamment par les électro-aimants de fonctionnement 48 et 49.
L'armature 46 est montée sur pivot entre la branche de gauche de la traverse 51 en forme de U et la branche intermédiaire, non représentée, prolongeant horizontalement la pièce 51 et supportée par une branche intermédiaire 52 prolongeant vers le haut la pièce 51.
De même l'armature 47 est montée sur pivot entre la branche de droite de la traverse 51 et une branche intermédiaire 52 de cette traverse. Les deux armatures 46 et 47 sont maintenues dans leur position n'établissant pas de contact, par des ressorts à boudin appropriés 56 et 57 disposés de la manière représentée.
En divisant les balais associés aux conducteurs du bâti 55 en deux petits sous-groupes, commandés par des électro-aimants de fonctionnement indépendants, il est possible d'utiliser plus complètement la capacité de lignes disponible. Par conséquent si un nombre impair;
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de groupes de lignes extérieures comme quinze par exemple et un nombre impair de lignes d'abonnés comme quatre-vingt cinq par exemple, sont nécessaires pour une installation particulière et que les sections 50 et 55 ont chacune une capacité de dix lignes, les quinze lignes extérieures peuvent aboutir aux dix groupes de conducteurs de la section 50 et à conq groupes de conducteurs de banc as- sociés aux balais portés par l'armature 46.
Les cinq autres groupes de conducteurs restantsassociés aux éléments de connexion portés par l'armature 47 sont alors disponibles pour les cinq lignes d'abonnée Avec cette disposition de groupement de lignes deux manières différentes d'actionner les balais associés aux lignes extérieures aboutissant aux conducteurs de banc pour les amener aux contacts de leurs conducteurs associés respectifs sont mises en évidence.
La première manière,ainsi qu'il est représenté, met en circuit les éléments de connexion pour actionner en paral- lèle les électro-aimants de fonctionnement 40, 41 et 48 lorsqu'on désire choisir une ligne extérieure libre. Puis- que le circuit de fonctionnement de l'électro-aimant 49 est indépendant de ce groupement en parallèle du circuit et que l'armature 47 est entièrement indépendante de l'ar- mature 46 l'opération de sélection de la ligne extérieure effectuée par l'appareil n'affecte en aucune façon l'ar- mature 47.
Une autre manière d'actionner simultanément les éléments de connexion normalement commandés par les ar- matures 25 et 46, est de prévoir une traverse 58 qui soit fixée à l'armature 25 et qui se prolonge jusqu'à venir au contact avec l'armature 46. De cette façon lorsque les électro-aimants 40 et 41 sont actionnés pour faire attirer l'armature 25 l'ensemble comprenant cette armature
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et l'armature 46 tourne pour amener les balais qu'elles commandent dans la position d'établissement des contacts.
Il est entendu que lorsque cet artifice de commande des éléments de connexion est utilisé,!'électro-aimant 48 peut être omis ou déconnecté.
Bien qu'une seule manière de groupement des lignes soit spécifiée pour l'appareil représenté à la fig. 3, il est compréhensible que beaucoup d'autres dispositions peuvent être prévues pour utiliser complètement la capacité de lignes disponible du fait de la séparation des armatures des re- lais associés à la section 55 des conducteurs de banc. Par exemple l'armature peut être commandée indépendamment de n'importe quelle autre en prévoyant un circuit de fonction- nement séparé et indépendant pour l'électro-aimant 48.
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Improvements to electrical switching devices.
The present invention relates to switching apparatus and more particularly to improvements in switching apparatus suitable for use in telephone systems or in similar selection systems.
One of the most important reasons for the cost of constructing automatic telephone office installations is the construction of multiple bank contacts of various automatic switches.
Following the usual practice, this construction is done manually, each multiple conductor being soldered to the various corresponding contacts forming part of the switches of a particular group. It has been proposed to reduce this construction and the cost
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of the installation using uninsulated conductors which would serve both as multiple conductors between multiple switches and as brush contacts for the brushes of individual switches.
By this improved arrangement the line selection mechanism used is of the stepping type which is designed with an electromagnet to cause stepping and which acts in combination with a ratchet and a ratchet wheel. to impart translational movement to an axis on which the switch brushes are mounted. In this type, as in other cross-conductor type switches, the design of the line selection mechanism limits the number of line grouping arrangements and therefore decreases economy by requiring a minimum number of switches for one. given facility.
It is an object of the present invention, therefore, to provide a switching apparatus of general form as described above which is simple and economical in construction and which can exhibit the possibility of a wide variety of arrangements in its construction. grouping of lines.
According to one characteristic of the invention, the switching mechanism comprises several combined brushes to simultaneously establish contacts each of these brushes, doing so with one / more conductors in the form of bare wires which also serve as a multiplier conductor between the different switching mechanisms. , the brushes being controlled by an electromagnet or by electromagnets and having two effective ends so that by the movement of the brushes each of these ends engages with the corresponding conductor @
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discussed above and with the conductor terminating in a contact and arriving at the switching mechanism.
According to another characteristic of the invention, the switching mechanism comprises several conductors in the form of bare wires insulated from one another and mounted between two parts forming a frame and several groups of brushes, the brushes of each group being combined to be simultaneously engaged with the conductors in the form of bare wires and with the fixed contacts under the action of the control of one or more electromagnets from which it follows that the connection is made between each conductor and the corresponding contact .
According to yet another characteristic of the invention, the switching mechanism comprises several conductors in the form of bare wires mounted and spaced with respect to each other by virtue of two pieces forming a frame and several brushes combined to establish contact with these conductors which are divided. in two groups. the movement of the brushes of one of the groups being controlled by an electromagnet and that of the other group being controlled by a second electromagnet or by means of a mechanical control exerted by a switching mechanism located nearby.
The invention will be better understood from the following description of an embodiment relating to the accompanying drawings in which FIG. 1 is a front view showing a section of a switching element; fig. 2 is a side view of the apparatus shown in FIG. 1 and fig. 3 is a front view showing another feature of the invention.
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Referring now more particularly to FIGS.
1 and 2, the frame or section comprises several uninsulated bench conductors 10, 11 and 12, which form part of a common field of contacts for several relays, one of which is indicated generally at 16, each of which 'them comprising several circuit connection elements 13, 14 and 15 respectively associated with the bench conductors. The bench conductors are equally spaced from each other in the same vertical plane and are supported by insulating pieces 17, 18, 19, etc., which pass from one to the other and which are fixed to the two end pieces 20 and 21 forming the frame.
The field of the conductors is preferably formed beforehand by hollowing out grooves on the horizontal crest of each of the insulating pieces at judicious intervals and by introducing the conductors, forcibly into the grooves, so that the edges of each groove come / apply closely to the conductor placed there. The various relay devices are spaced vertically and along the frame; if desired, one can alternate them by arranging them on either side of the field of conductors in order to make better use of the field of conductors; in order to decrease the height for a given capacity. Since the relays are generally of identical construction, only the one indicated in 16 has been shown in detail.
This relay is mounted on the two frame pieces 20 and 21 by means of a U-shaped cross member 22 having its two branches bolted respectively to the two frame pieces 20 and 21 by the two bolts 23 and 24.
The brushes controlled by this relay device are mounted on a frame 25 between two insulating parts 26 and 27.
These insulating pieces are mumies along their opposite face
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spaced grooves allowing the connection elements to come to be received therein such that when the assembly is carried out by bolting or riveting the assembly, the elements are held very firmly in position.
It is understood that the spacing of the grooves corresponds to the spacing between the various bench conductors so that when the relay device is mounted on the frame pieces 20 and 21 the brushes are in a position such that they can come and engage with the corresponding bench conductors associated with them. The frame 25 is provided at its ends with pivots 30 and 31, the free ends of which rotate in bearings formed by openings made by drilling the two branches of the cross member 22 at opposite points. By this arrangement the assembly of the ext frame such that it can turn to bring the brushes associated with it into contact with the bench conductors facing them.
Normally the whole frame is kept in the position shown in fig. 2 by means of a coil spring 32 fixed by one of its ends to one of the branches of the cross member 22 and by the other end to the upper part of the frame 25.
Each brush is Z-shaped and consists of two flat, spring-like pieces arranged side by side with the ends spaced apart, preferably being made of a material having elasticity, high electrical conductivity such as brass. for example, and made by stamping.
In order to connect the line conductors arriving at the relay with the brushes forming part of the armature, the ends of the lower branches are arranged
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to engage on the associated contacts 34, 35 and 36 during the rotation of the armature when it takes its working position, These contacts are clamped between a pair of insulating parts which are in turn mounted on the part U-shaped, 39, which is fixed on the branches of the cross member 22.
To rotate the armature until it takes its position for establishing contacts, two electromagnets 40 and 41 are provided and are mounted on the cross member 22 by means of the support parts 42 and 43.
Since the cross member 22 as well as the support pieces 42 and 43 and the armature 25 constitute a certain part of the magnetic circuits of the two electromagnets 40 and 41, all these members are made of a material such as iron for example having a low reluctance.
When the two electromagnets 40 and 41 are energized, the armature rotates clockwise from the position shown in FIG. 2 of the plans for bringing the brushes 13, 14 and 15 into contact with the bench conductors 10, 11 and 12 which are in front of them and in contact with the parts 34, 35 and 36. It follows that the lines leading to the indicated bench conductors are connected via the switching members to the lines ending in the contact members associated with them.
Assuming that the dimensions of the field of conductors that bank are such / ten three-conductor lines can lead to this, this group of lines can be chosen due to the excitation of the electromagnets 40 and 41. The selection of one particular line in this group can be obtained by terminating the contact members 34, 35 and 36 at contact springs
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of line group selection relays arranged in the well-known manner.
As indicated in the introduction to this specification, prior switching devices are not particularly flexible as regards the possibilities of grouping lines. In order to illustrate this point, the service requirements of an office capable of connecting to a hundred lines, including 85 subscriber lines and 15 external lines, will be examined.
Normally, and for reasons of economy of construction, the bench of such an office will be formed by sections of ten lines or by sections which end in a whole multiple of ten lines. In this way, if standard equipment is used to serve the 85 subscriber lines and the 15 external lines, nine sections will be needed for the subscriber lines and two sections for the external lines, for a total of eleven sections, as well as 1, equipment of the associated relays. From the bench conductors available, ten groups or five groups of two sections each will necessarily be left free. It is immediately seen that the provision of these additional sections represents a considerable amount which it is desirable to eliminate.
Referring now more particularly to FIG. 5 of the drawings, there is shown an improved device imagined to solve the problem posed above, To this end a part of the brushes which would normally be controlled by a single relay in the arrangement of fig.l, are combined to be controlled independently or to be controlled by the armature of a relay placed nearby. The frames or sections of bench conductors indicated in general @
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at 50 and 55 are in all points similar to those described above with reference to FIG. read placed side by side as shown.
Because these frames are of identical construction to those shown in FIG. 1, the same references are used to identify the parts that match. The bank conductors of each section can be considered as forming a corresponding group, but due to the construction and the particular arrangement of the relays associated with section 55 of the bank coders, the subscriber lines as well as the outer lines can end in the conductors of this frame. The relays which control the brushes associated with the bench conductors of section 55 are of different construction, in that the reinforcement is divided into two parts 46 and 47 which can be independently controlled by the operating electromagnets 48 and 49.
The frame 46 is pivotally mounted between the left branch of the U-shaped cross member 51 and the intermediate branch, not shown, horizontally extending the part 51 and supported by an intermediate branch 52 extending the part 51 upwards.
Likewise, the frame 47 is pivotally mounted between the right-hand branch of the cross member 51 and an intermediate branch 52 of this cross member. The two frames 46 and 47 are held in their position which does not establish contact, by appropriate coil springs 56 and 57 arranged as shown.
By dividing the brushes associated with the conductors of the frame 55 into two small sub-groups, controlled by independent operating electromagnets, it is possible to more fully use the available line capacity. Therefore if an odd number;
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groups of external lines such as fifteen for example and an odd number of subscriber lines such as eighty five for example are required for a particular installation and that sections 50 and 55 each have a capacity of ten lines, the fifteen lines can lead to the ten groups of conductors of section 50 and to conq groups of bench conductors associated with the brushes carried by the frame 46.
The other five groups of conductors remaining associated with the connection elements carried by the frame 47 are then available for the five subscriber lines. With this arrangement of grouping of lines two different ways of actuating the brushes associated with the external lines leading to the conductors of bench to bring them to the contacts of their respective associated drivers are highlighted.
The first way, as shown, turns on the connection elements to parallel actuate the operating electromagnets 40, 41 and 48 when it is desired to choose a free external line. Since the operating circuit of the electromagnet 49 is independent of this grouping in parallel with the circuit and the armature 47 is entirely independent of the armature 46 the operation of selecting the external line carried out by the apparatus does not affect frame 47 in any way.
Another way of simultaneously actuating the connection elements normally controlled by the frames 25 and 46 is to provide a cross member 58 which is fixed to the frame 25 and which extends until it comes into contact with the frame. 46. In this way when the electromagnets 40 and 41 are actuated to cause the armature 25 to attract the assembly comprising this armature
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and the armature 46 rotates to bring the brushes that they control into the contact establishment position.
It is understood that when this device for controlling the connecting elements is used, the electromagnet 48 can be omitted or disconnected.
Although only one way of grouping the lines is specified for the apparatus shown in fig. 3, it is understandable that many other arrangements can be made to fully utilize the line capacity available due to the separation of the reinforcements from the relays associated with section 55 of the bench conductors. For example the armature can be controlled independently of any other by providing a separate and independent operating circuit for the electromagnet 48.