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Koordinatenmehrfachschalter für Fernmeldeanlagen Die Erfindung betrifft
einen Koordinatenmehrfachschalter für Fernmeldeanlagen, insbesondere Fernsprechvermittlungsanlagen,
mit Zeilen- und Spaltenspulen, die an jedem Kreuzpunkt einen bistabil remanentmagnetisierbaren
Kern eines koinzident zu erregenden Koppelrelais umfassen.
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Bei den bekannten Koordinatenmehrfachschaltern dieser Art sind die
beiden Spulen auf jedem Kern in der Form von zwei verschiedenen Spulen angeordnet,
wobei die Zeilenspule außerhalb der Spaltenspule liegt, oder umgekehrt. Dies ergibt
eine verhältnismäßig umständliche Wicklungs- oder Montagearbeit, weil man entweder
die für die Kerne vorgesehenen einzelnen Teilspulen je für sich wickeln muß, sie
an ihrem Platz montieren und mit den Spulen benachbarter Kerne zu ganzen Zeilen-
bzw. Spaltenwicklungen zusammenkoppeln muß, oder, wenn man diese Zusammenkopplung
vermeiden will, man muß die Spulen der Reihenfolge nach auf ihre entsprechenden
Kerne wickeln, was kompliziert ist und bei kleinen kompakten Konstruktionen schlechterdings
unmöglich sein kann.
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Es ist zu bemerken, daß bei Kernen aus bistabil remanentmagnetisierbarem
Material die Wicklungen längs der ganzen Länge des Kernes gleich verteilt sein müssen.
Falls dies nicht der Fall ist, so kann Strom durch eine Teilwicklung den innerhalb
dieser Teilwicklung liegenden Teil des Kernes magnetisieren, während übrige Teile
unmagnetisiert bleiben.
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Die Erfindung erfüllt die letztgenannte Forderung und vermeidet die
Nachteile der bekannten Wicklungen. Dies wird dadurch erreicht, daß jede Zeilen-bzw.
Spaltenspule in eine Anzahl von Teilwicklungen aufgeteilt ist, von denen jede eine
geringe Anzahl von Windungen und vorzugsweise nur eine einzige Windung aufweist,
und daß die den Zeilen und Spalten entsprechenden Teilwicklungen auf jedem Kern
in dessen axialer Richtung miteinander abwechselnd angeordnet sind.
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Die Erfindung wird an Hand eines in den Zeichnungen dargestellten
Ausführungsbeispiels erläutert.
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F i g. 1 zeigt einen Koordinatenmehrfachschalter in Draufsicht; F
i g. 2 ist eine Seitenansicht, in Spaltenrichtung gesehen; F i g. 3 ist eine in
Zeilenrichtung gesehene Seitenansicht, in der die Dauermagneten nicht dargestellt
sind, um die Kerne der Relais klarer erkennbar zu machen; F i g. 4 ist eine vergrößert
gezeichnete Darstellung eines einzelnen Relais; F i g. 5 zeigt eine bekannte Kreuzspulenanordnung,
und F i g. 6 und 7 zeigen je eine besonders zweckmäßige Wicklungsanordnung.
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In F i g. 1 sind in sechs Zeilen und vier Spalten angeordnete Kerne
1 aus bistabil remanentmagnetisierbarem Werkstoff dargestellt. Zum Polarisieren
der Relais ist jeweils im Raum zwischen zwei benachbarten Zeilen von Kernen ein
diese Kerne polarisierender Dauermagnet 2 mit zwei in Zeilenrichtung langgestreckten
Polschuhen 3 aus weichmagnetisierbarem Werkstoff angeordnet. Jeder Polschuh liegt
in einer Ebene, welche dicht oberhalb bzw. unterhalb der Stirnseiten der Kerne verläuft.
Die innerhalb einer solchen Ebene liegenden Polschuhe aller Zeilen weisen zeilenweise
abwechselnd eine Nordpol- und eine Südpolmagnetisierung auf. Der seitliche Abstand
der Polschuhe voneinander ist im wesentlichen gleich dem Durchmesser der Kerne 1,
deren Stirnseiten also zwischen den Polschuhen durch einen Arbeitsluftspalt getrennt
liegen (F i g. 3 und 4).
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Zwischen der Ebene der Polschuhe und Arbeitsluftspalte und der Ebene
der Stirnseiten der Kerne ist längs jeder Spalte als Spaltenleiter 4 ein
nicht magnetisierbarer metallischer Streifen 4 angeordnet, der die ihm gegenüber
auch elektrisch isolierten Stirnseiten
der Kerne seiner Spalte bedeckt.
Auf diesem Streifen 4 ruht an jeder Stirnseite jedes Kernes als Kontakt je eine
Kugel 5 aus weichmagnetisierbarem Werkstoff.
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Als Zeilenleiter dienen die ortsfesten Polschuhe 3, die gegen die
Dauermagneten 2, gegenüber den Kernen und gegeneinander elektrisch isoliert sind.
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Die Kugeln 5 werden von der Anziehungskraft der Kerne immer im elektrischen
Kontakt mit den betreffenden Streifen 4 gehalten und werden entsprechend
der Magnetisierungspolarität der Kerne gegen den einen oder gegen den anderen der
beiden benachbarten Polschuhe gezogen. Alle Polschuhe sind an ihrer den Kugeln der
benachbarten Zeile zugewandten (in F i g. 1 jeweils unten liegenden) Seitenfläche
mit einem isolierenden Belag 6 versehen, gegen den die Kugeln angezogen werden und
so ihre unwirksame Ruhelage einnehmen.
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Das Relais arbeitet in folgender Weise: Wenn die in F i g. 4 untere
Stirnseite des Kernes 1 nordgepolt ist und das obere Ende südgepolt ist, so schließt
sich der Magnetkreis vom oberen linken nordgepolten Polschuh aus über den Arbeitsluftspalt,
die Kugel 5, durch den Kern 1 über den unteren Arbeitsluftspalt mit der Kugel 5
zum unteren linken Polschuh. Die Kugeln werden also von den linken Polschuhen gegen
deren isolierte Seitenfläche angezogen und von den beiden rechten Polschuhen abgestoßen.
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Wird der Kern 1 von einem durch dessen Teilerregungsspulen fließenden
Stromimpuls ummagnetisiert, so daß das obere Ende des Kernes eine Nordpolmagnetisierung
und das untere Ende eine Südpolmagnetisierung erhält, so rollen die Kugeln in ihre
mit unterbrochenen Linien gezeigte Arbeitslage, in der sie einen Kontakt zwischen
den Streifen 4 und den rechten Polschuhen herstellen. Infolgedessen schließt sich
der Magnetkreis vom unteren rechten Polschuh aus durch die Kugeln und den Kern zum
oberen rechten Polschuh, während die Kugeln vom oberen bzw. unteren linken Polschuh
abgestoßen werden.
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Die einzelnen Relais können in bekannter Weise durch Kreuzspulen in
sogenannter »additiver Koinzidenz« betätigt werden. Jede Zeile und jede Spalte ist
mit einer sogenannten Kreuzspule versehen, die alle Kerne der Zeile bzw. der Spalte
umfaßt, wie in F i g. 5 dargestellt. Zum Magnetisieren eines bestimmten Kernes muß
ein Strom in derselben Richtung zugleich durch beide, den betreffenden Kern umfassende
Spulen geleitet werden, d. h. durch die Zeilenspule derjenigen Zeile und durch die
Spaltenspule derjenigen Spalte, in der sich der betreffende Kern befindet. Weitere
Relais, die in derselben Zeile oder in derselben Spalte gelegen sind, werden nicht
ummagnetisiert, da sie nur von dem durch eine einzige der Spulen fließenden Strom
beeinflußt werden.
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Da die Polschuhe zeilenweise abwechselnd eine Nordpol- und eine Südpolmagnetisierung
(F i g. 1) aufweisen, sind die zum Betätigen erforderlichen Magnetisierungsrichtungen
bei Relais benachbarter Zeilen verschieden, je nachdem, ob die Kerne sich in Zeilen
mit einer geraden oder ungeraden Kennziffer befinden. Soll ein Relais in einer Spalte,
unabhängig davon, in welcher Zeile sich das Relais befindet, von einem in der Spaltenspule
stets in derselben Richtung fließenden Strom betätigt werden, so muß ein Wicklungsmuster
nach F i g. 6 vorgesehen werden, bei dem jede Spaltenspule mit ihren Leitern um
die Kerne ihrer Spalte zeilenweise abwechselnd im Uhrzeigersinn und im Uhrzeigergegensinn
herum verläuft.
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F i g. 7 zeigt Kerne 1 mit solchen Zeilenteilwicklungen 7 einer Zeile
und den Spaltenteilwicklungen 8
mehrerer Spalten. Eine solche Wicklungsanordnung
kann ohne Schwierigkeiten mittels einer Maschine hergestellt werden, die abwechselnd
Zeilenteilwicklungen und Spaltenteilwicklungen aufwickelt.
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Wenn gewünscht, kann die ganze Wicklungsanordnung gegebenenfalls zusammen
mit den Kernen in ein durch Wärme aushärtbares Harz eingebettet werden.