DE113155C - - Google Patents

Description

WWl

KAISERLICHES

PATENTAMT.

KLASSE 21 a.

Vorliegende Erfindung betrifft einen selbstthätigen Schalter für Fernsprech-, telegraphische oder andere, eine Fernwirkung verlangende Zwecke, und ermöglicht, dafs jeder Theilnehmer eines Leitungsnetzes sich mit einem anderen über eine gemeinsame Vermittelungsstelle verbinden kann.

Der Schalter gehört in jene Klasse von Einrichtungen, bei welchen (vergl. z. B. die amerikanischen Patentschriften 546725, 556007 und 6 ι 6714) die Herstellung der gewünschten Verbindung vermittelst eines Stromschlufsstückes erfolgt, welches über eine Stromschlufsfiä'che in zwei rechtwinklig zu einander stehenden Richtungen bewegt wird. Das Eigentümliche der vorliegenden Erfindung gegenüber den bekannten Einrichtungen besteht nun in einer besonderen constructiven Anordnung von verschiebbaren Platten, mit deren Hülfe die Verbindung erfolgt, sowie in der Eigenartigkeit der Verwendung zweier verschiedenen Stromarten.

Auf der beiliegenden Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung veranschaulicht, und zwar zeigt:

Fig. ι die Oberansicht des selbsttätigen Schalters in Verbindung mit einer Sendestelle und Angabe des Stromlaufs,

Fig. 2 eine Einzelheit der Fig. 1 in der Oberansicht,

Fig. 3 ist dieselbe Oberansicht des Schalters, aber nicht in der Ruhe-, sondern in der Arbeitslage,

Fig. 4 ist ein Querschnitt nach x-x von Fig. i, in der Seitenansicht von rechts gesehen,

Fig. 5 ist ein theilweiser Querschnitt nach Z-Z der Fig. 1,

Fig. 6 zeigt als Einzelheit eine Art Steigrad ohne Laufwerk und

Fig. 7 das zur Herstellung einer Verbindung dienende Stromschlufsstück in Abhängigkeit von einem polarisirten Elektromagneten in der Ansicht.

Die ganze Vorrichtung ruht auf einer Unterlage bezw. auf einem Rahmen A (Fig. 1).

Das Feld F besteht aus kleinen, von einander isolirten Vierecken, in welche die einen Enden der verschiedenen Theilnehmerleitungen auslaufen (Fig. 1, 3 und 4). Dasselbe ist auf drei Seiten von nicht leitenden Bahnen b eingerahmt und so hergestellt, dafs es von einem Stromschlufsstück C gleichmäfsig befahren werden kann. Dieses Stromschlufsstück C ist vermittelst des Armes d mit einer Platte P starr verbunden (Fig. 1, 3 und 4). Die Platte P ist mit einer Art geradliniger Furchen, und zwar theils der Länge, theils der Breite nach derart ausgerüstet, dafs zwischen der einen und der anderen Fufchenart eine Vertiefung t angebracht ist (Fig. 1, 2, 3 und 5). Diese Platte P ist in eine zweite Platte Q so eingefügt, dafs sie sich leicht über letztere der Länge nach, und zwar geradlinig verschieben kann (Fig. 2, 3 und 4). Die untere Platte Q. ist so angeordnet, d'afs sie vermittelst der Rollen ν ν ν ... über die Schienen mnm' ή gleiten kann. Durch

die Feder E wird aber die Platte Q gegen einen Anschlag s gehalten und kann nur nach Ueberwindung derselben verschoben werden. Die Platte P wird gleichfalls von einer an der Platte Q. befestigten Feder e beeinflufst, wodurh sie das Bestreben hat, in ihrer rechtsseitigen Lage zu verharren.

Oberhalb und links seitwärts der genannten Platten sind Elektromagnete fest gelagert (Fig. i, 3, 4 und 5). Diese Elektromagnete sind polarisirt und bestehen aus je zwei Paaren DD' einerseits, BB' andererseits. Die Polarisirung erfolgt dadurch, dafs, während das eine Paar D B vermittelst eigener Windung von einem Ortsstrom W umflossen wird, aufserdem sä'mmtliche Elektromagnete D D'B B' von dem Linienstrom L umkreist werden. Die Folge davon ist, dafs, wenn der Linienstrom auf einer Seite, z. B. bei DD', die entgegengesetzte Richtung des Ortsstromes hat, das nur mit der Linienwindung versehene Elektromagnetpaar D' eine magnetische Kraft ausübt, welche gröfser ist als die des anderen Magnetpaares D, und dafs der Anker g dann von dem Elektromagnetpaar D' angezogen wird. Gesetzt nun, dafs bei DD' die dem Ortsstrom entgegengesetzte Stromrichtung des Linienstromes minus sei, bei B B' aber plus, so sind diese Magnetanordnungen ungleich polarisirt, und es spricht der Anker von DD' nur bei negativen und derjenige von B B' nur bei positiven Strömen an. Die von der Sendestelle aus einlaufenden Stromstöfse bezwecken nur das abwechselnde Anziehen des betreffenden Ankers seitens des einen und des anderen Magnetpaares, und zwar des Ankers g, wenn die Stromstöfse negativ, und des Ankers g', wenn die Stromstöfse positiv sind.

Die Bewegung dieser Anker g g' kann entweder das Schwingen einer Hemmung an einem Steigrade h bezw. h' (Fig. 4 und 5) zur Folge haben, in welchem Falle der Schalter ein kleines, letzteres' beeinflussendes Laufwerk besitzen mufs, oder das Auf- und Abbewegen einer Sperrzange 5, 5 (Fig. 6), welche dann ohne Laufwerk das Drehen eines Schaltrades bewirkt. Mit der Achse dieser Steigräder oder Schalträder ist ein Zahnrad h bezw. h' starr verbunden, deren Zähne in die genannten Furchen der Platte P eingreifen (vergl. Fig. 4 und 5). Wenn die Drehung dieser Zahnräder in der Richtung der Pfeile (Fig. 4 und 5) vor sich geht, so ist ersichtlich, dafs jedem einlaufenden Stromstofs ein Aufwärtsschreiten des ganzen Systems P Q entsprechen mufs, wenn der Stromstofs positiv ist, und ein seitliches Verschieben nach links der Platte P, wenn der Stromstofs negativ ist.

Befindet sich der Schalter in der Ruhelage, wie Fig. ι zeigt, und laufen jetzt Pl us-Stromstöfse ein, so spricht das Magnetsystem BB' an und es schreitet P Q und folglich das Stromschlufsstück C über die nicht leitende Bahn b aufwärts. Laufen aber Mi η us-Stromstöfse ein, so spricht das Elekromagnetsystem D D' an, und es wird die Platte P und somit das Stromschlufsstück C nach links verschoben (vergl. Fig. 3). Zu bemerken ist, dafs, wenn in der Ruhelage das Zahnrad h sich aufserhalb der Platte befindet, seine Zähne, sobald die Platte P aufwärts geht, in die entsprechenden Furchen greifen. Die beiden Räder h h' haben eine doppelte Aufgabe, nämlich erstens, die Platten aufwärts oder seitwärts zu bewegen, und zweitens, dieselben durch die Furchenränder in der erlangten Lage, gegen das entgegengesetzte Streben der Abreifsfedern E bezw. e festzuhalten, und zwar h während des Arbeitens von h' bezw. Hinschiebens des ganzen Systems P Q, und h' während des Seitlichschiebens von P, wobei die betreffenden Zähne von /?' an den betreffenden Furchenrändern vorbeigleiten. Ist daher das Stromschlufsstück C zuerst durch eine Anzahl PJ u s-Stromstöfse und darauf von Mi nus-Stromstöfsen in Verbindung mit ■ einem der Vierecke bezw. mit dem Ende eines bestimmten Drahtes des Stromschlufsstückfeldes F in Verbindung gebracht, •so bleibt dasselbe daselbst unverrückt, so lange die Zähne der Zahnräder h h' in die Furchen eingreifen. Wie aber schon hervorgehoben ist, hat die Platte P in der Mitte eine Vertiefung t, so dafs, wenn sie nach links soweit verschoben wird, bis die Zähne von h' aus den Furchen herausgetreten sind und in die Vertiefung ί gelangen, die Abreifsfeder E ihre Wirkung frei ausübt und das ganze System P Q. herunterzieht. Da während dieses Herunterziehens die Zähne von h in die Furchen eingreifen , so kann die Kraft der Feder e erst dann zur Wirkung kommen, wenn die Zähne von h aus den betreffenden Furchen heraus sind. In diesem Augenblick wirkt auch die Feder e, und die Anfangslage des ganzen Systems ist wieder hergestellt.

Verfolgt man nun den Stromlauf von der Sendestelle aus und die einzelnen Vorgänge am Selbstverbinder, so ergiebt sich Folgendes:

In der Sendesteile befinden sich neben dem Sender S zwei Contactknöpfe k k'. Durch k' wird ein Minus-Strom geschlossen, durch k und 5 ein Plus-Strom. Der Strom (aus A A:' oder S) nimmt nun folgenden Lauf: L bis 0; bei ο verzweigt sich die Leitung L und der eine Zweig i geht zum Stromschlufsstück C, der andere / weiter zum Magnetpaar D, zu D' und Erde. Das Stromschlufsstück C gleitet während seiner Aufwärlsbewegung an der metallischen Schiene m' n', so dafs sich dadurch der Strom über den ersten Zweig i, über m' n' fortpflanzen kann. Von dieser Schiene m' n' aus aber geht ein Draht u weiter zum Elektro-

magnetpaar B, dann zu B' und Erde.. Nehmen wir nun an, der Selbstverbinder sei in der Ruhelage (Fig. i). Will man das Stromschlufsstück C von der Sendestelle aus in Verbindung bringen mit irgend einem Draht des Feldes F und sind beide die Stellung irgend eines Drahtes bestimmenden Coordinaten, bezw. sowohl die Nummer der Reihe aufwärts, als auch die der Reihe seitwärts von dem betreffenden Viereck aus einem Verzeichnifs bekannt, so braucht man weiter nichts, als durch den Knopfe eine Anzahl von Plus-Stromstöfsen, welche die erste Nummer, und durch k' eine Anzahl von Minus-Stromstöfsen, welche die zweite Nummer wiedergiebt, zu entsenden. Die Folge der ersteren Stromstöfse, welche nur auf B B' wirken und über L, i, C, m', ή und B B' in die Erde gelangen, ist das Aufsteigen des Stromschlufsstückes C entlang der Schiene m' n' und über die nicht leitende Bahn b (wobei der Pl us-Strom sich nicht noch weiter verzweigen kann) bis zu der ersten der genannten Reihen. Die Folge aber der Minus-Stromstöfse (von k' aus), welche nur auf DD' wirken und den Weg über L, I, D, D' zur Erde nehmen, ist die Unterbrechung des Stromzweiges zu den Elektromagneten -B B' durch die Trennung des Stromschlufsstückes C von der Schiene m' ή, ferner das seitliche Verschieben des Stromschlufsstückes C über die Vierecke der genannten Reihe bis zu dem gewünschten Viereck, und endlich das Nichtansprechen (bei diesem Befahren) der Empfangsapparate, welche sich in den Leitungen der dadurch befahrenen Drahtknöpfe befinden, da dieselben so hergestellt sind, dafs sie nur durch PI us-Strom in Thätigkeit gesetzt werden können.

Ist nun das Stromschi ufsstück C in Verbindung mit dem Drahte des Feldes F, durch welchen man eine elektrische Wirkung (an einem Empfangsapparat u. dergl.) hervorrufen will, so greift man nun zu der Sendevorrichtung S (Fig. i), deren Beschaffenheit hier nicht näher besprochen zu werden braucht, zumal dieselbe, je nach den Wirkungen, die man anstrebt, eine andere sein kann, und schliefst durch dieselbe je nach der angestrebten Wirkung den Plus-Strom. Da die Elektromagnete B B' nunmehr ausgeschaltet sind, so kann das Stromschlufsstück C durch den Plus-Strom keine weitere Bewegung erfahren, und dieser wird also nur in der Leitung, mit der sich das StromschIufsstück in Verbindung befindet, bezw. in den in derselben eingeschalteten Apparaten, welche nur auf Plus-Strom ansprechen, zur Wirkung kommen. Ist die angestrebte elektrische Wirkung zu Ende und will man nun von der Sendestelle aus die Anfangslage des Selbstverbinders wieder herstellen bezw. das Stromschlufsstück C in die Anfangsstellung zurückführen, so greift man wieder zum" Knopf k' und entsendet eine Anzahl von Mi nus-Stromstöfsen, welche, wie gesagt, nur eine seitliche Bewegung nach links hin zur Folge haben, bis die linksseitige Bahn b erreicht wird. In diesem Zeitpunkt befindet sich das Zahnrad h' in der Vertiefung t, die Feder E übt sofort ihre Wirkung aus, das Stromschlufsstück C läuft die isolirende linke Bahn b herunter (indem die Zähne von h das Zurücklaufen der Platte P nach rechts hin verhindern), und erreicht endlich, nachdem die Zähne von h aus den Furchen herausgetreten sind, so dafs die Feder e ihre Kraft ausüben kann, über die untere gleichfalls isolirende Bahn b seine Anfangsstellung.

Was nun die Wirkung an den Apparaten, welche in den betreffenden aus dem Stromschlufsstück C sich fortsetzenden Leitungen eingeschaltet sind, anbelangt (Telegraphic, Bewerkstelligung von mechanischen Vorgängen, ,Beleuchtung etc.), so kann dieselbe entweder eine aus der Sende-Elektricitätsquelle selbst, oder eine aus einer besonderen neben oder unweit des Selbstverbinders sich befindenden Quelle hervorgehende sein. Im ersten Falle ist das Stromschlufsstück C nichts weiter als ein die Verbindung der Leitung L i mit einem der Drähte yyy . . . (Fig. 4 und 7) übermittelndes Metallstück. Im zweiten Falle aber hängt mit dem Stromschlufsstück C ein kleiner polarisirter Magnet 4 zusammen, welcher die Aufgabe eines Relais übernimmt. Die Leitung i (Fig. ι und 7) umkreist 4 und geht dann gleich in die Erde. Dieses Relais spricht nur bei Plus-Strömen an. Das Ansprechen während der Aufsteigung der rechten Bahn b (Fig. ι und 3) bleibt offenbar ohne Wirkung. Laufen nun Min us - S_tromstöfse ein, um C seitlich bis zum gewünschten Viereck hinzubewegen, so spricht das Relais 4 nicht an und der Ortsstromkreis (Fig. 7) bezw. der Strom aus der erwähnten Quelle bleibt offen. Trifft nun aber wieder der Plusstrom ein, so spricht das Relais an und der Strom aus 7 schliefst sich bei 3, pflanzt sich über die betreffende Leitungj--' fort und bringt seine Wirkung beim Apparat R (Fernsprecher, Telegraph, Laufwerk, Lampe 11. dergl.) hervor.

Claims (1)

1. Patent-Anspruch:

   Selbsttätiger Schalter zur Herstellung von beliebigen Verbindungen zwischen je zwei Theilnehmerstationen eines Leitungsnetzes, unter Verwendung eines auf einer Vermittelungsstelle in zwei rechtwinklig zu einander stehenden Richtungen auf einem StromschlufssfUckfelde (F) einstellbaren Stromschlufsstückes (C), dadurch gekennzeichnet, dafs zwei sich in verschiebbarem Zusammenhang befindende Platten P Q von zwei in auf der Platte P angebrachte Furchen eingreifenden Zahnrädern h h' derart

   beeinflufst werden, dafs das Zahnrad h die Verschiebung von P über Q, das Zahnrad h' die Verschiebung beider Platten gleichzeitig an Schienen mnm' ή entlang hervorruft, wodurch das die Verbindung einer Leitung mit einer anderen vermittelnde Stromschlufsstück (CJ, zum Aufsuchen des betreffenden Drahtendes auf dem Felde F geführt wird, und zwar mit Hülfe über dieselbe Fernleitung (L) entsandter, positiv und negativ gerichteter Stromstöfse, derart, dafs, während die einen, z. B. die negativ gerichteten Ströme nur in einer Richtung (L I) zum Ausdruck kommen und ihre Wirkung bei einem negativ polarisirten Elektromagneten D D' ausüben, dessen Ansprechen dann entweder durch ein Hemmungsrad und Laufwerk oder durch ein Schaltwerk 5, 5 u. dergl. die Drehung des Zahnrades h zur Folge hat, die entgegengesetzt gerichteten Stromstöfse sich zuerst auf dem Wege L, i, C, m', n' zum positiv polarisirten Elektromagneten B B' begeben, dessen Ansprechen die Drehung des Rades h' zur Folge hat, dann aber nicht mehr den genannten Weg (somit nicht zu B B') gelangen können, sondern einen neuen Weg i, C,y weiter gehen und bei dem in y eingeschalteten, nur auf positiv ansprechenden Empfangsapparat zum Ausdruck gelangen.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.