DE15276C - Neuerungen an Apparaten zur Verbindung der Leitungsdrähte für telephonischcn Verkehr - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

KLASSE 21: Elektrische Apparate.

GEORGE WESTINGHOUSE jun. in PITTSBURG

(Pennsylvanien, V. S. A.).

Fatentirt im Deutschen Reiche vom 31. Juli 1880 ab.

Sollen eine Anzahl Personen an verschiedenen Orten mittelst des Telephons mit einander verkehren, so wird gewöhnlich eine Centralstation eingerichtet, von welcher Leitungsdrähte nach den verschiedenen Localen gehen, in welchen sich die Personen befinden, welche mit einander verkehren wollen.

Ein Beamter auf der Centralstation setzt auf Verlangen eines Abonnenten, dessen Draht in Verbindung mit dem Draht eines anderen Abonnenten, mit dem ersterer sprechen will, und auf diese Weise kann irgend einer der Abonnenten mit irgend einem von der ganzen Anzahl Abonnenten in Verbindung gesetzt werden. . .

Um auf diese Weise zu telephoniren, ist es nöthig, dafs ein besonderer Draht nach dem Hause eines jeden Abonnenten von der Centralstation aus führt. Es kommt oft vor, dafs eine Anzahl Abonnenten in einem Stadtviertel oder Ort zusammen gruppirt sind, welche aber, obgleich sie benachbart sind, nicht direct mit einander verkehren können, sondern es mufs dieses immer durch die Centralstation geschehen, welche sich in einer bedeutenden Entfernung von dem besagten Orte befinden kann.

Es bedingt also das gewöhnliche System der Verbindungen eine grofse Anzahl Drähte, oft von bedeutender Länge, wo einfachere und kurze Verbindungen vorzuziehen wären, sowohl in Betreff der Anschaffungs- und Erhaltungskosten als auch in Betreff der Vortheile, die durch geringe Länge des Stromlaufs erwachsen.

Die vorliegende Erfindung betrifft nun ein System und Apparate, wodurch die elektrischen Verbindungen für eine Anzahl Abonnenten in solchen Fällen bedeutend vereinfacht und verkürzt werden können, wie dies auf Grund der beiliegenden Zeichnung beschrieben werden soll.

Fig. ι zeigt eine schematische Ansicht dieses Systems. Die Lage der Centralstation ist mit .S und die eines der Abonnenten mit S² bezeichnet; letzterer ist durch einen Draht mit »S verbunden, während S^S⁴¹S⁵ drei Abonnenten vorstellen, die sich nahe an einander, aber alle in bedeutender Entfernung von 5 befinden.

Nach der gewöhnlichen Einrichtung wäre es nöthig, jeden der Abonnenten ,S³ £ * S⁵ durch einen besonderen Draht mit ,S¹ zu verbinden, so dafs für jeden Abonnenten eine vollständige Leitung vorhanden sein müfste, und es müfsten zwei der Personen der Gruppe mit einander durch eine doppelte Drahtlänge, von einem jeden Abonnenten bis zu 5 sich erstreckend, verkehren.

Nach dem neuen System bringt man in einer centralen Stellung so nahe wie möglich an jedem Abonnenten der Gruppe S³S¹¹S⁵ einen automatischen Umschalter S* an, der vermittelst eines besonderen kurzen Drahtes c mit jedem Abonnenten der Gruppe S^% Sⁱ S⁵ und auch vermittelst eines einzigen Drahtes mit der Centralstation S verbunden ist.

Hierdurch ist man im Stande, erstens eine Anzahl langer Drahtlängen nach S¹ zu sparen, indem dafür nur die kurzen Drähte c nothwendig sind, die nur bis S¹ gehen, und zweitens die Intercommunication irgend zweier Personen

L/

der Gruppe S³S¹S⁵ zu gestatten, ohne nöthig zu haben, den elektrischen Strom von dem einen Abonnenten aus nach S und von dort nach dem anderen Abonnenten zu leiten.

Der automatische Umschalter ist auf folgende Weise eingerichtet. Derselbe ermöglicht, dafs

j. ein Abonnent, beispielsweise S³ der Gruppe, mit dem Abonnenten 5² sprechen kann.

In diesem Falle spricht S^ durch S¹ und 5, und indem er dieses thut, wirkt er derart auf den Apparat bei S¹, dafs alle anderen Abonnenten S* S⁵ der Gruppe ausgeschaltet sind. Nachdem nun S, wie von S* angewiesen, die Verbindung mit 5² hergestellt hat, sprechen S³ und S^ in gewöhnlicher Weise, und währenddem können S⁴S⁵ etc. keine Verbindung durch S¹ haben. Ist S³ mit dem Sprechen fertig, setzt .S den Apparat S¹ in den gewöhnlichen Zustand, in welchem er frei ist, für den Gebrauch eines jeden Abonnenten der Gruppe .S³ S* SK

2. Der Abonnent S² kann mit S⁴ der Gruppe sprechen wollen.

In diesem Falle verlangt S² von S, dafs er ihn in Verbindung mit S⁴ setzen soll, worauf S den Apparat S¹ derart stellt, dafs er mit S* in Verbindung gebracht wird, wobei alle anderen Abonnenten S³S⁵ etc. der Gruppe ausgeschaltet sind. Wenn S² und Sⁱ fertig sind, bringt »S den Umschalter ,S¹ wieder in seinen Normalzustand.

3. S² kann, anstatt ein einzelner Abonnent zu sein, einer Abonnentengruppe angehören, wie solche von S³S⁴S* gebildet wird,. welche mit einem Umschalter S¹ verbunden ist.

Durch die oben beschriebenen Mittel kann er mit S sprechen, indem er alle anderen Abonnenten seiner Gruppe ausschaltet, und S kann ihn in Verbindung mit irgend einem Abonnenten der Gruppe S³ S* S ⁵ setzen, indem alle anderen ausgeschaltet werden.

4. Ein Abonnent der Gruppe S³S⁴S⁵, beispielsweise S^z, kann mit einem anderen Abonnenten seiner eigenen Gruppe, wie S⁵, sprechen wollen.

In diesem Falle giebt S³ Ordre an S durch S\ und dieser wirkt derart auf S¹, dafs, während S³ in Verbindung mit S¹ bleibt, .S⁵ auch in Verbindung mit S¹ gesetzt wird, aber auch so, dafs alle anderen Abonnenten der Gruppe wie S⁴ ausgeschaltet sind.

Nachdem so im allgemeinen das System beschrieben wurde, soll nun die Construction und Wirkungsweise des automatischen Umschalters beschrieben werden, vermittelst dessen die verschiedenen Operationen ausgeführt werden.

Fig. 2 zeigt eine Vorderansicht, Fig. 3 einen Querschnitt und Fig. 4 einen Grundrifs eines Apparats, der für eine Gruppe von neun Abonnenten eingerichtet ist.

Durch eine gröfsere oder geringere Wiederholung einiger von dessen Theilen kann der Apparat für eine gröfsere oder kleinere Anzahl Abonnenten eingerichtet werden, wie leicht verständlich sein wird, wenn die Functionen dieser Theile beschrieben worden sind. Das Gestell des Apparats kann von Holz oder sonstigem nicht leitenden Material sein oder, wenn es von Metall ist, sind die arbeitenden Theile mit Zwischenlagen von nicht leitendem Material an dem Gestell angebracht.

Die Hebel A sind an ihren oberen Enden mit einem Haken α versehen, der in das hakenförmige Ende b eines Hebels B¹ eingreift, welcher den Anker eines Elektromagneten B bildet. Von einem jeden Abonnenten der Gruppe wird ein Draht nach der Spirale eines der Elektromagnete B geleitet, so dafs folglich, wenn irgend ein Abonnent der Gruppe einen elektrischen Strom sendet, der ihm zugehörige Elektromagnet in Wirkung gesetzt wird und seinen Ankerhebel B¹ anzieht, wobei dessen Haken b vom Haken α ausgelöst wird und der Hebel A nach vorn fällt, wie punktirt angedeutet.

Vor den Armen A¹ der Hebel A befindet sich eine Stange D, die, gleich dem Gliede eines Parallellineals auf Gelenken D¹, an jedem Ende gelagert ist. Unterhalb jedes der Arme A¹ ist diese Stange mit einem schiefen Einschnitt d versehen. Fällt durch die Vorwärtsbewegung eines der Hebel A, dessen Arm A' in den Einschnitt d, wie in punktirten Linien, Fig. 2, angedeutet, so wird hierdurch die Stange D nach rechts verschoben, wie in punktirten Linien bei Fig. 2 angedeutet, so dafs die schiefen Einschnitte aus ihrer Normalstellung den Hebelarmen A¹ gegenüber gebracht werden.

Sollte also unter diesen Umständen ein anderer Abonnent der Gruppe einen elektrischen Strom senden und somit seinen Elektromagneten in Wirkung bringen, so kann dessen Hebel A nur wenig sich nach vorn bewegen, indem sein horizontaler Arm auf die obere Kante der Stange D aufstöfst.

Es wird also die Stange D, wenn sie durch den einen Abonnenten auf die angedeutete Weise bewegt wird, alle anderen Abonnenten ausschalten, indem sie verhindert, dafs deren Hebel A vollständig nach vorn fallen. Der Haken b ist mit einem eingelassenen Stück nicht leitenden Materials b^l versehen, gegen welches der Haken α anliegt, wenn der Hebel" A nur wenig vorn überfällt, aber durch die Stange D an weiterer Bewegung verhindert wird.

Die elektrische Verbindung von dem Abonnenten mit dem Magneten B wird durch den Hebel A. hergestellt, und folglich ist, wenn der Hebel in der erwähnten Stellung sich befindet, die Leitung von diesem Abonnenten aus unterbrochen. ·

Es ist voith eilhaft, dafs jeder Abonnent der Gruppe in seiner Leitung eine Signalvorrichtung besitzt, welche ein hörbares oder sichtbares Signal giebt, wie z. B. eine polarisirte Nadel oder ein Läutewerk. Wenn derselbe einen elektrischen Strom sendet, so wird, wenn sein Hebel A in der Normalstellung sich befindet, das Signal anzeigen, dafs die Leitung nach seinem Elektromagneten B geschlossen ist; fällt aber der betreffende Hebel A etwas nach vorn, so dafs der Haken α an b^l anliegt, so wird, da kein Strom gesandt werden kann, das Signal ihm durch dessen Ruhestand anzeigen, dafs er ■ zur Zeit ausgeschaltet ist.

Ein Winkelstück a² des Hebels A drückt gegen eine Feder C, und durch diese Feder und a¹ geht der elektrische Strom nach A und von dort nach dem Elektromagneten B. Wenn A vorwärts fällt, wie in punktirten Linien in Fig. 2 angedeutet, so bewegt sich a^% von der Feder C ab und gestattet, dafs diese mit g in Berührung geräth, welcher Contact mit der Centralstation durch einen Draht verbunden ist.

Wenn also ein Abonnent einen elektrischen Strom sendet, bewirkt er die Vorwärtsbewegung des Hebels A, wodurch er die Verbindung zwischen seinem Draht und dem Magneten B unterbricht und den Draht mit der Centralstation in Verbindung setzt, mit welcher er nun sprechen kann; er giebt dann Ordre, ihn mit einem gewissen Abonnenten in Verbindung zu setzen.

Der Beamte auf der Centralstation verfährt nun, wie folgt:

Eine Welle P₁ durch Uhrwerk getrieben, dessen Gewicht oder Feder von Zeit zu Zeit aufgezogen wird, ist durch Räder P²P¹ mit einer Welle O² und diese vermittelst Räder O³O* mit einer Welle O¹ verbunden. Auf der Welle O¹ ist ein Steigrad befestigt, dessen Zähne o¹ abwechselnd mit den Ankerarmen eines Hebels H^x in Eingriff kommen. Dieser Hebel wird von dem Federanker eines Elektromagneten H bewegt, dessen Spirale durch den Draht mit der Centralstation S verbunden ist, wenn der Apparat sich in der normalen Stellung befindet.

In diesem Falle kann der Beamte der Centralstation, indem er eine Anzahl elektrischer Ströme nach einander nach der Spirale H sendet und somit eine Anzahl Schwingungen des Hebels H¹ hervorruft, die Welle O¹ sich um eine beliebige Anzahl Umdrehungen oder Theile von Umdrehungen bewegen lassen, welche Bewegung sich auf Welle O² überträgt.

Auf der Welle O² sitzen eine Anzahl Scheiben Q, für jeden Abonnenten der Gruppe eine; äufserdem sind zwei weitere Scheiben Q¹ Q² angeordnet.

Die Scheibe Q¹ ist vollständig kreisförmig, und wird ihr Umfang von einer Feder n¹ berührt. Die anderen Scheiben Q sind mit je einem Vorsprung q, der von deren Umfang hervorragt, versehen, und diese Vorsprünge q sind auf den verschiedenen Scheiben derart angeordnet, dafs sie zusammen, eine Schraubenlinie bilden, so dafs bei der Drehung der Welle O² in der Richtung des Pfeiles, Fig. 3, jeder Vorsprung q der Reihe nach in Berührung mit einer Feder n² kommt, welche, einen Theil der oben genannten Feder C bildet und welche daher in Verbindung mit dem Draht eines Abonnenten der Gruppe steht.

Da die erste Feder n¹ mit dem Draht der Centralstation verbunden ist, so folgt, dafs jedesmal, wenn die Welle O² gedreht wird, so dafs einer der Vorsprünge q in Berührung mit der entsprechenden Feder n² gebracht wird, der Abonnent der Gruppe, dessen Draht mit dieser Feder verbunden ist, in Verbindung mit der Centralstation gebracht wird.

Hieraus ersieht man, dafs, wenn der Beamte an der Centralstation mit einem gewissen Abonnenten der Gruppe verkehren will, so braucht er blos nach dem Magneten H so viel Ströme zu senden, dafs die Welle O² so weit gedreht wird, bis der Vorsprung q auf der dem bewufsten Abonnenten zugehörigen Scheibe Q in Berührung mit der Feder n² gebracht wird. Zum bequemen Operiren sind die Abonnenten i, 2, 3 etc. numerirt, und der Beamte an der Centralstation hat ein Zifferblatt, mit Zeiger versehen, der bis zu einer gewissen Nummer gedreht werden kann, um eine entsprechende Drehung der Welle O² hervorzubringen, auf ähnliche Weise, wie das Typenrad in gewöhnlichen Telegraphendruckinstrumenten benutzt wird.

An jeder der Scheiben Q befindet sich eine Rolle V, welche bei jeder vollständigen Umdrehung der Welle O² einen Arm a³ bewegt, der von jedem der Hebel A herunterragt, so dafs, wenn irgend welche von diesen Hebeln sich vorwärtsbewegt haben, der Beamte an der Centralstation sie wieder in die Normalstellung bringen kann, indem er die Welle O² eine vollständige Drehung machen läfst.

Aufser den Scheiben Q und Q¹ befindet sich auch auf der Welle O² eine Scheibe Q², welche einem Hebel X entspricht, der nicht, wie die Hebel A, durch einen Elektromagneten bewegt wird, sondern gleich diesem einen Arm besitzt, der in einen schiefen Einschnitt der Stange D eingreifen kann.

Wenn alle Hebel A in ihrer Normalstellung sich befinden und der Hebel X auch gehalten wird, indem eine Rolle V gegen dessen unteren Arm χ anliegt, der etwas weiter herunterragt, als die Arme a³ der Hebel A, so wird bei Drehung der Welle O² von der Centralstation aus die Rolle V² den Arm χ befreien und gestatten, dafs der Hebel X nach vorn fällt, und indem nun dessen Arm in den schiefen Ein-

schnitt der Stange D eingreift, wird letzterer nach rechts verschoben, wodurch verhindert wird, dafs irgend einer von den Hebeln A nach vorn fallen kann.

Es wird also, wenn der Beamte die Welle O² dreht, um mit einem Abonnenten zu verkehren, der Hebel X, indem er beim Anfang der Bewegung fällt, auf die Stange D derart wirken, dafs irgend ein Abonnent verhindert wird, vermittelst seines Magneten B zu wirken. Der Elektromagnet H kann, anstatt durch directe Ströme von bedeutender Stärke in Wirkung gesetzt zu werden, vortheilhafter durch ein Relais von einer Localbatterie aus beeinflufst werden, da in diesem Falle schwache Ströme von der Centralstation aus genügen. Es ist auch vortheilhaft, zu diesem Zweck ein polarisirtes Relais anzuwenden, das, wie bei H^% angedeutet, befestigt werden, kann, indem die Contacte derart eingerichtet sind, dafs nur Ströme einer Richtung, z. B. positive, auf den Magneten H wirken, während Ströme der anderen Richtung auf die Signale, z. B. Läutewerke, wirken.

Es wird also der Beamte, wenn er seinen Zeiger nach einer gewissen Nummer auf seinem Zifferblatt dreht, bewirken, dafs die Welle O² durch einen entsprechenden Theil einer Drehung vermittelst positiver Ströme bewegt wird und dafs vermittelst der entsprechenden negativen Ströme die Signalglocke des Abonnenten, mit dem er sprechen wird, zum Tönen gebracht wird.

Es wurde vorhin nur die Drehung der Axe O² durch die Einwirkung des Beamten an der Centralstation beschrieben. Es könnte begreiflicherweise jeder Abonnent einer Gruppe ein Zifferblatt mit Zeiger und Draht, der mit dem Magneten H verbunden ist, erhalten, so dafs durch eine Anzahl Ströme er die Drehung der Welle O² bewirken und sich so direct in Verbindung mit irgend einem Abonnenten der Gruppe bringen kann, ohne die Centralstation zu gebrauchen.

Claims (3)

Patent-An Sprüche:

1. Das beschriebene System der Verbindung von Leitungsdrähten für telephonischen Verkehr, anwendbar in Fällen, wo eine Anzahl Abonnenten sich in einer Gruppe nahe an einander, aber entfernt von der Centralstation befinden, welches System im wesentlichen darin besteht, dafs nahe an der besagten Gruppe von Abonnenten ein automatischer Umschalter der beschriebenen Construction angebracht wird, der vermittelst eines einzigen Drahtes mit der Centralstation und vermittelst je eines Drahtes mit jedem Abonnenten der Gruppe verbunden ist, indem diese Verbindungen durch den Um-

• schalter derart regiert werden, dafs, wenn ein Abonnent der Gruppe mit der Centralstation oder mit einem anderen Abonnenten der Gruppe spricht, der von ihm ausgehende elektrische Strom einen Elektromagneten am Umschalter in Wirkung bringt, der das Ausschalten aller anderen Abonnenten der Gruppe vermittelst eines Absperrapparats bewirkt.

2. In Verbindung mit einem automatischen Umschalter für telephonischen Verkehr die Combination der Elektromagneten J3 mit deren Hebel B¹, dem Hebel A und der Absperrstange D.

3. Die Gesammtconstruction des automatischen Umschalters, wie mit Bezug auf beiliegende Zeichnungen beschrieben wurde.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen.