DE1124555B

DE1124555B - Coordinate selector

Info

Publication number: DE1124555B
Application number: DES70711A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Rudolf Nitsch; Kurt Wolak
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1960-09-30
Filing date: 1960-09-30
Publication date: 1962-03-01

Description

Koordinatenwähler Zusatz zum Zusatzpatent 1092 517 Die Erfindung bezieht sich auf eine vorteilhafte Weiterbildung des den Gegenstand des Patents 1092517 bildenden Koordinatenwählers für Fernmelde-, insbesondere Fernsprechanlagen. Dieser Koordinatenwähler hat Kontakte, deren Kontaktfedem den sie betätigenden Magnetfluß führen und die an den Kreuzungsstellen des Wählers angeordnet sind. Die Betätigung der Wählerkontakte erfolgt mittels Zeilen- und Spalten- oder Reihenspulen, die je aus einer die gesamte Zeile bzw. Reihe umfassenden Spule bestehen und an ihren Kreuzungsstellen den magnetischen Kreis des betreffenden Kontaktes umfassen. Als Kontakt für einen solchen Wähler kommen insbesondere die sogenannten Schutzrohrkontakte in Frage, die aus einem an seinen Enden zugeschmolzenen Glasrohr bestehen, wobei in diese Verschlüsse Kontaktfedern eingelassen sind, die sich etwa in der Mitte des Glasrohres überlappen und hier einen Arbeitsluftspalt bilden. Coordinate selector Addendum to additional patent 1092 517 The invention relates to an advantageous development of the coordinate selector for telecommunications, in particular telephone systems, which is the subject of patent 1092517. This coordinate selector has contacts whose contact springs guide the magnetic flux that actuates them and which are arranged at the intersections of the selector. The selector contacts are actuated by means of row and column or row coils, which each consist of a coil encompassing the entire row or row and at their crossing points encompass the magnetic circuit of the relevant contact. The so-called protective tube contacts, which consist of a glass tube melted shut at its ends, with contact springs that overlap approximately in the middle of the glass tube and form a working air gap here, are particularly suitable as contacts for such a selector.

Um bei einem solchen Wähler zu verhindern, daß eine einseitige Erregung, d. h. eine Erregung entweder nur über eine Zeilenspule oder nur über eine Reihenspule, zum Ansprechen der Kontakte führt, ist an jeder Kreuzungsstelle des Koordinatenwählers ein magnetischer Nebenschluß vorgesehen, welcher im Falle einseitiger Erregung den Fluß im Arbeitsluftspalt der betreffenden Kontakte so weit schwächt, daß keine Kontaktbetätigung eintritt.In order to prevent such a voter from unilateral excitement, i. H. If an excitation either only via a line coil or only via a series coil leads to the contacts responding, a magnetic shunt is provided at each intersection of the coordinate selector, which in the event of one-sided excitation weakens the flow in the working air gap of the relevant contacts to such an extent that the contacts are not actuated .

Um bei diesem Wähler im allgemeinen unvermeidliche Unterschiede der magnetischen Eigenschaften der Kontaktfedern unwirksam zu machen, liegen die Zeilenspulen wesentlich näher am Arbeitsluftspalt als die Reihenspulen. Die magnetischen Nebenschlüsse sind dabei so ausgebildet, daß sie bezüglich der Kontaktfedern, die auf der Seite der Reihenspulen liegen, einen geringeren magnetischen Widerstand aufweisen als bezüglich der anderen Kontaktfedern. Weiterhin sind parallel zu den Zeilenspulen auf der Seite der Reihenspulen Kompensationsspulen angeordnet, die jeweils stets mit der betreffenden Zeilenspule zusammen erregt werden und dabei eine Erregung liefern, die der Erregung der betreffenden Zeilenspule entgegengesetzt gerichtet ist und diese so weit kompensiert, daß bei alleiniger Erregung einer Zeilenspule und der zugehörigen Kompensationsspule keine Kontaktbetätigung eintritt, wobei die von der Reihenspule gelieferte Erregung im wesentlichen gleich der Erregung der Kompensationsspule ist, so daß bei Erregung einer Zeilen-, Reihen- und Kompensationsspule im wesentlichen auf den betreffenden Kontaktsatz die Erregung der näher am Arbeitsluftspalt liegenden Zeilenspule wirkt und damit die Kontaktbetätigung eintritt. Um nun einen derartigen Koordinatenwähler mehrfach ausnutzen zu können, d.1. an verschiedenen Stellen Kontaktsätze zu betätigen und dabei die bereits betätigten Kontaktsätze in geschlossenem Zustand zu halten, kann man besondere Haltespulen vorsehen, welche nach Schließung der Kontakte erregt werden und nach Abschältung der Zeilen- und Reihenspulen die betreffenden Kontakte in geschlossenem Zustand halten.In order to generally inevitable differences in this voter To make the magnetic properties of the contact springs ineffective, lie the line coils much closer to the working air gap than the series coils. The magnetic shunts are designed so that they are with respect to the contact springs on the side of the series coils have a lower magnetic resistance than regarding the other contact springs. Furthermore are parallel to the line coils Compensation coils arranged on the side of the series coils, each always are excited together with the line coil in question and thereby an excitation supply which are directed in the opposite direction to the excitation of the line coil in question and this is compensated so far that with only one excitation of a line coil and the associated compensation coil no contact actuation occurs, wherein the The excitation supplied by the series coil is substantially equal to the excitation of the Compensation coil is so that when a line, row and compensation coil is excited essentially on the relevant contact set the excitation of the closer to the working air gap horizontal line coil acts and thus the contact actuation occurs. To now one to be able to use such coordinate selector multiple times, d.1. at different Make contact sets to operate and thereby the already operated contact sets To keep in the closed state, you can provide special holding coils which are excited after closing the contacts and after peeling off the line and Series coils hold the relevant contacts in the closed state.

Die anschließend beschriebene Erfindung zeigt einen Weg, wie derartige Haltespulen eingespart werden können. Zu diesem Zweck geht man erfindungsgemäß so vor, daß zum Halten geschlossener Kontakte die Erregung der zugehörigen Reihenspule auf die notwendige Halteerregung reduziert und die Zeilenspule abgeschaltet wird und daß die Erregung der Kompensationsspulen sowie die Ansprecherregung der Reihenspulen um den Betrag dieser Halteerregung erhöht ist.The invention described below shows one way of doing such Holding coils can be saved. According to the invention, this is the procedure for this purpose before that to keep closed contacts the excitation of the associated series coil reduced to the necessary holding excitation and the line coil is switched off and that the excitation of the compensation coils and the response excitation of the series coils is increased by the amount of this holding excitation.

Diese Betriebsweise sei nach der Fig. 1 und 2 näher erläutert.This mode of operation will be explained in more detail according to FIGS. 1 and 2.

Die Fig. 1 zeigt den der Erfindung zugrunde liegenden Koordinatenwähler, wobei die magnetischen Nebenschlüsse zwecks Wahrung der übersichtlichkeit in dieser Figur weggelassen sind. Dargestellt ist ein Koordinatenwühler mit vier Kreuzungsstellen (es können selbstverständlich auch mehr sein), an denen die hier jeweils aus einem Kontakt bestehenden Kentaktsätze 1, 2, 3 und 4 vorgesehen sind. Die Kontakte werden durch Schutzrohrkontakte gebildet. Der Koordinatenwähler enthält die Zeilenspulen A und B, die Reihenspulen C und D sowie die Kompensationsspulen Ka und Kb. 1 shows the coordinate selector on which the invention is based, the magnetic shunts being omitted in this figure in order to maintain clarity. Shown is a coordinate digger with four intersection points (there can of course also be more), at which the cenotact sets 1, 2, 3 and 4, each consisting of one contact, are provided. The contacts are formed by protective tube contacts. The coordinate selector contains the line coils A and B, the series coils C and D and the compensation coils Ka and Kb.

In Fig. 2 ist ein Kontaktsatz mit dem zugehörigen magnetischen Nebenschluß aus dem in Fig. 1 dargestellten Koordinatenwähler wiedergegeben. Die zugehörigen Spulen sind im Schnitt gezeichnet, wobei die Darstellung der jeweiligen Spulenrichtung unberücksichtigt geblieben ist, um das magnetische Prinzip dieserAnordnung leichter verständlich machen zu können. Diese Richtung ist aus der Fig. 1 zu entnehmen. Wie ersichtlich, liegt die Zeilenspule A wesentlich näher am Arbeitsluftspalt La der beiden Kontaktfedern F 1 und F2 als die Reihenspule C. Unmittelbar neben der Reihenspule C ist die zu der Zeilenspule 7 parallele Kompensationsspule Ka angeordnet. Von den feststehenden Enden der Kontaktfedem Fl und F2 erstreckt sich der magnetische Nebenschluß zu den beweglichen Kontaktfederenden am Arbeitsluftspalt La, dessen Eisenweg hier durch einen Blechstreifen N und einen Luftspalt Ln gebildet wird, der zwischen den beweglichen Teilen der Kontaktfedern Fl und F2 und dem Teil des BlechstreifensN liegt, der an das Schutzrohr des Kontaktes herangeführt ist.In Fig. 2, a set of contacts with the associated magnetic shunt from the coordinate selector shown in Fig. 1 is shown. The associated coils are drawn in section, with the representation of the respective coil direction not being taken into account in order to make the magnetic principle of this arrangement easier to understand. This direction can be seen in FIG. 1. As can be seen, the line coil A is much closer to the working air gap La of the two contact springs F 1 and F2 than the series coil C. The compensation coil Ka parallel to the line coil 7 is arranged immediately next to the series coil C. From the fixed ends of the contact springs Fl and F2, the magnetic shunt extends to the movable contact spring ends at the working air gap La, the iron path of which is formed here by a sheet metal strip N and an air gap Ln between the movable parts of the contact springs Fl and F2 and the part of the Sheet metal stripN, which is brought up to the protective tube of the contact.

Dieser Anordnung liegt folgendes magnetisches Prinzip zugrunde: Durch das Heranrücken der Zeilenspule A an den Arbeitsluftspalt La wird die Wirksamkeit dieser Spule in bezug auf das Ansprechen der Kontaktfedern, Fl und F2 gegenüber der Wirksamkeit der weiter entfernt liegenden ReihenspuleC erhöht. Diese erhöhte Wirksamkeit wird durch die Kompensationsspule Ka kompensiert. Die ZeilenspuleA und die KompensationsspuleKa sind elektrisch zusamTnengeschaltet (z. B. Reihenschaltung oderParallelschaltung). In Fig. 2 ist durch gestrichelte Linien die Reihenschaltung angedeutet. Mit der Erregung einer Zeilenspule wird also immer die zugehörige Kompensationsspule miterregt, die gegenüber der zugehörigen Zeilenspule ein solches Gegenfeld liefert, daß bei alleiniger Erregung einer Zeilen- und einer Kompensationsspule keine Kontaktbetätigung eintreten kann. Kommt nun zu der Erregung der Zeilenspule A und der Kompensationsspule Ka noch die Erregung der Reihenspule C hinzu, deren Feld im wesentlichen das Feld der Kompensationsspule Ka aufhebt (Ansprecherregung der Reihenspule C), so verbleibt als Wirkung auf den betreffenden Kontakt praktisch nur noch das Feld der Zeilenspule A. Da nun diese Zeilenspule A so dicht am Arbeitsluftspalt La liegt, daß der magnetische Nebenschluß nur einen unwesentlichen Anteil des von der Zeilenspule A der Kontaktfeder F 1 aufgedrückten Flusses ableiten kann, so tritt in diesem Fall die Kontaktbetätigung ein, die wegen der Erregung einer Zeilen- und einer Reihenspule an dieser Stelle auch erwünscht ist.This arrangement is based on the following magnetic principle: By moving the line coil A closer to the working air gap La, the effectiveness of this coil with regard to the response of the contact springs F1 and F2 is increased compared to the effectiveness of the series coil C further away. This increased effectiveness is compensated for by the compensation coil Ka. The line coil A and the compensation coil Ka are electrically connected together (e.g. series connection or parallel connection). In Fig. 2, the series circuit is indicated by dashed lines. With the excitation of a line coil, the associated compensation coil is always also excited, which supplies such an opposing field with respect to the associated line coil that no contact actuation can occur if only one line coil and one compensation coil are excited. If, in addition to the excitation of the line coil A and the compensation coil Ka, the excitation of the series coil C , the field of which essentially cancels the field of the compensation coil Ka (pickup excitation of the series coil C), then practically only the field remains as an effect on the relevant contact the line coil A. now, since these lines coil a is as close to the working air gap La that the magnetic shunt of the contact spring F can be derived 1 pressed-flow only an insignificant proportion of the line spool a, so the contact actuation occurs in this case, because of the Excitation of a line coil and a series coil is also desirable at this point.

Anders liegt der Fall, wenn nur die Zeilenspule C erregt wird. In diesem Fall tritt keine Kontaktbetätigang ein, da jetzt der magnetische Nebenschluß einen wesentlichen Teil des von der Reihenspule C der Kontaktfeder F 2 aufgedrückten Flusses ableitet, so daß im Arbeitsluftspalt La kein für die Kontaktbetätigung ausreichender Fluß übrigbleibt, wobei der Gesamtfluß durch eine Kontaktfeder durch deren Sättigung begrenzt ist. Diese Funktion entspricht voll und ganz der im Hauptpatent beschriebenen Wirkung des magnetischen Nebenschlusses.The situation is different if only the line coil C is excited. In this case there is no contact actuation, since the magnetic shunt now diverts a substantial part of the flux pressed by the series coil C of the contact spring F 2, so that in the working air gap La no sufficient flux remains for the contact actuation, the total flux through a contact spring through their Saturation is limited. This function fully corresponds to the effect of the magnetic shunt described in the main patent.

Damit ist festzustellen, daß bei der in Fig. 1 und 2 dargestellten Anordnung eine einseitige Erregung zu keiner Kontaktbet4tigung führt. Einerseits wird nämlieh bei Erregung einer Zeilenspule durch die Zwangs läufig gleichzeitig erfolgende Erregung der zugehörigen Kompensationsspule der den Kontaktfedern aufgedrückte Fluß unterhalb der Ansprechgrenze gehalten, andererseits eine, einseitige Erregung -über eine Reihenspule durch den magnetischen Nebenschluß unwirksam gemacht. Dagegen tritt bei gleichzeitiger Erregung einer Zeilen- und einer Reihenspule die Betätigung der an der betreffenden Kreuzungsstelle vorgesehenen Kontakte ein, da in diesem Falle sich die Felder der Kompensationsspule und der Reihenspule so weit aufheben, daß ein zur Kontaktbetätigung ausreichendes Feld, das insbesondere von der Zeilenspule geliefert wird, vorhanden ist. Dieses Feld bewirkt zwar im wesentlichen eine einseitige Erregung, die jedoch in diesem Falle wegen der Anordnung der Zeilenspule dicht am Arbeitsluftspalt von dem magnetischen Nebenschluß praktisch unbeeinflußt bleibt und somit zur gewünschten Kontaktbetätigung führt.It can thus be established that in the arrangement shown in FIGS. 1 and 2, one-sided excitation does not lead to any contact actuation. On the one hand, when a line coil is excited by the inevitable simultaneous excitation of the associated compensation coil, the flux applied to the contact springs is kept below the response limit; on the other hand, one-sided excitation via a series coil is rendered ineffective by the magnetic shunt. On the other hand, when a line coil and a series coil are excited at the same time, the contacts provided at the intersection in question are actuated, since in this case the fields of the compensation coil and the series coil cancel each other out to such an extent that a field sufficient for contact actuation, in particular from the line coil is delivered, is present. This field essentially causes unilateral excitation, but in this case, due to the arrangement of the line coil close to the working air gap, it remains practically unaffected by the magnetic shunt and thus leads to the desired contact actuation.

Um nun einen derartigen Koordinatenwähler mehrfach ausnutzen zu können, d. h. an verschiedenen Stellen Kontaktsätze zu betätigen und dabei die bereits betätigten Kontaktsätze im geschlossenen Zustand zu halten, wird erfindungsgemäß die Erregung der Reihenspule C auf die notwendige Halteerregung reduziert und die Zeilenspule A abgeschaltet. Der Kontakt verbleibt daher unter dem Einfluß der reduzierten Erregung der Reihenspule C im angesprochenen Zustand, wobei die in diesem Fall vorliegende Einseitigkeit der Erregung keine Rolle spielt, da infolge geschlossener Kontaktstelle am Arbeitsluftspalt La ein so geringer, durch die sich berührenden Kontaktfedern F 1 und F 2 gegebener magnetischer Widerstand vorliegt, daß der magnetische Nebenschluß N in diesem Fall praktisch unwirksam ist.In order to be able to use such a coordinate selector multiple times, d. H. To actuate contact sets at different points while keeping the already actuated contact sets in the closed state, according to the invention the excitation of the series coil C is reduced to the necessary holding excitation and the line coil A is switched off. The contact therefore remains under the influence of the reduced excitation of the series coil C in the addressed state, whereby the one-sidedness of the excitation in this case does not play a role, since as a result of the closed contact point at the working air gap La there is so little due to the contact springs F 1 and F touching one another 2 given magnetic resistance is present that the magnetic shunt N is practically ineffective in this case.

Wenn nun bei einer Anordnung gemäß Fig. 1 beispielsweise der Kontakt 1 auf diese Weise gehalten wird und zusätzlich noch der Kontakt 4 geschlossen werden soll, so wirkt auf den Kontakt 1 die von der Reihenspule C stammende Halteerregung und auf den Kontakt 4 die Ansprecherregung von Reihenspule D und Zeilenspule B sowie die Gegenerregung der Kompensationsspule Kb. Damit wird zwar der Kontakt 4 zum Ansprechen gebracht, jedoch erhält auch der Kontakt 3 eine Erregung, die sich aus den Erregungen der Zeilenspule B und der Kompensationsspule Kb sowie der auf die Halteerregung reduzierten Erregung der Reihenspule C zusammensetzt. Mithin unterliegt der Kontakt 3 einer beiderseits seines Arbeitsluftspaltes einwirkenden Erregung, die unter Umständen in unerwünschter Weise zu einer Schließung des Kontaktes 3 führen könnte. Um dies sicher zu verhindern, ist nun die Erregung der Kompensationsspulen um den Betrag der Halteerregung erhöht. Dies bedeutet, daß durch die Kompensationsspulen nicht nur die Erregung der zugehörigen Zeilenspulen unwirksam gemacht wird, sondern darüber hinaus auch noch jede auftretende Halteerregung. Damit nun die Erhöhung der Erregung der Kompensationsspulen um den Betrag der Halteerregung durch die Reihenspulen ausgeglichen werden kann, ist auch deren Erregung um den Betrag der Halteerregung erhöht. Infolgedessen kann unter dein Einfluß aller drei Spulen ein Kontaktsatz sicher zum Ansprechen gebracht werden, da die Felder der zugehörigen Reihenspule sowie der zugehörigen Kompensationsspule einander aufheben und praktisch nur das Feld der betreffenden Zeilenspule verbleibt, die infolge ihrer Lage dicht am Arbeitsluftspalt die Kontakte zum Ansprechen bringen kann. Die Erhöhung der Erregung der Reihenspulen und der Kompensationsspulen ändert andererseits auch nichts an dem Verhalten, wenn eine solche Erregung allein wirkt, da eine solche einseitige Erregung durch den magnetischen Nebenschluß unwirksam gemacht wird.If, for example, the contact 1 is held in this way in an arrangement according to FIG. 1 and the contact 4 is also to be closed, the holding excitation from the series coil C acts on the contact 1 and the response excitation from the series coil acts on the contact 4 D and line coil B as well as the counter-excitation of the compensation coil Kb. This causes the contact 4 to respond, but the contact 3 also receives an excitation resulting from the excitations of the line coil B and the compensation coil Kb as well as the excitation of the Series coil C composed. The contact 3 is therefore subject to an excitation acting on both sides of its working air gap, which under certain circumstances could lead to a closure of the contact 3 in an undesirable manner. In order to reliably prevent this, the excitation of the compensation coils is now increased by the amount of the holding excitation. This means that the compensation coils not only make the excitation of the associated line coils ineffective, but also any stop excitation that occurs. So that the increase in the excitation of the compensation coils can now be compensated for by the amount of the holding excitation by the series coils, their excitation is also increased by the amount of the holding excitation. As a result, under the influence of all three coils, a set of contacts can be reliably brought to respond, since the fields of the associated series coil and the associated compensation coil cancel each other and practically only the field of the line coil in question remains, which, due to their location close to the working air gap, make the contacts respond can. On the other hand, increasing the excitation of the series coils and the compensation coils does not change the behavior when such excitation acts alone, since such one-sided excitation is rendered ineffective by the magnetic shunt.

Die vorstehend beschriebene Herabsetzung der Erregung der Reihenspulen auf die Halte-erregung zum Halten geschlossener Kontakte kann beispielsweise durch entsprechendes Senken der Speisespannung oder durch Vorschalten eines Widerstandes erreicht werden.The above-described reduction in the excitation of the series coils on the holding excitation for holding closed contacts can for example corresponding lowering of the supply voltage or by connecting a resistor upstream can be achieved.

Wie bereits in der deutschen Patentschrift 1092 517 beschrieben ist, läßt sich das vorstehend beschriebene Prinzip auch verwirklichen, wenn man die Reihenspulen in einzelne, pro Koordinate elektrisch zusammengeschaltete Wicklungen auflöst, die jeweils pro Kreuzungsstelle vorgesehen sind. Dabei lassen sich dann vorteilhaft die Spulen, die auf einer Seite der Kontakte angeordnet sind, also bei Anordnung gemäß Fig. 1 die Reihenspulen und die Kornpensationsspulen, übereinanderwickeln, so daß eine Anordnung entsteht, wie sie in Fig. 6 der vorstehend genannten deutschen Patentschrift dargestellt ist, wobei lediglich die dort eingezeichneten Haltespulen fehlen. Eine weitere in Fig. 5 dieser Patentschrift dargestellte Variante läßt sich ebenfalls auf das erfindungsgemäße Prinzip übertragen, nämlich den im magngtischen Nebenschluß enthaltenen Eisenweg als gerade verlaufenden Blechstreifen auszubilden und zwecks Erzielung eines ausreichenden magnetischen Nebenschlußwiderstandes die Reihenspulen und die Kompensationsspulen vom Arbeitsluftspalt weiter wegzuräcken.As already described in German patent specification 1092 517 , the principle described above can also be implemented if the series coils are broken up into individual windings electrically interconnected per coordinate, which are each provided for each crossing point. In this case, then 1 can advantageously be the coils, which are disposed on one side of the contacts, that with the arrangement according to FIG. The series coils and the Kornpensationsspulen, one above the other wrap so that an arrangement is formed, as shown in Fig. 6 of the above-mentioned German Patent Specification is, only the holding coils shown there are missing. Another variant shown in Fig. 5 of this patent specification can also be transferred to the principle according to the invention, namely to design the iron path contained in the magnetic shunt as a straight sheet metal strip and to move the series coils and the compensation coils further away from the working air gap in order to achieve sufficient magnetic shunt resistance.

Es sei noch darauf hingewiesen, daß selbstverständlich die Begriffe Zeilen- und Reihenspulen gegenseitig auszutauschen sind, wenn der Koordinatenwähler um 901 gedreht wird. Bei der Zuordnung der einzelnen Spulen handelt es sich also nur um eine räumliche Beziehung, die von der Aufstellung des Wählers unabhängig ist.It should also be pointed out that the terms line and row coils are of course to be interchanged when the coordinate selector is rotated by 901. The assignment of the individual coils is therefore only a spatial relationship that is independent of the position of the selector.

Claims

PATENT CLAIM: Coordinate selector according to patent 1092 517, characterized in that the excitation of the associated series coil (C) is reduced to the necessary holding excitation and the line coil (A) is switched off and the excitation of the compensation coils (Ka) and the response excitation of the Series coils is increased by the amount of this holding excitation.