DE15561C - Distanz - Kommutator und dessen Anwendung für Telephon- und Telegraphenlinien - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

KLASSE 21: Elektrische Apparate.

Patentirt im Deutschen Reiche vom 17. August 1880 ab.

Mein Apparat gestattet das Wechseln der Richtung eines elektrischen Stromes in einer bestimmten Entfernung, und zwar in der Weise, dafs der Strom durch einen einzigen Draht bis zu einem bestimmten Punkt geführt wird und von dort nach einer beliebigen Anzahl von Nebenstationen abzweigt.

In folgendem habe ich meinen Apparat in seiner Anwendung für eine Telephoninstallation beschrieben, doch kann meine Erfindung auch für Telegraphennetze benutzt werden.

Die beiliegenden Zeichnungen zeigen, worin meine Erfindung besteht, und zwar zeigen Fig. 1 und 2 einen Specialapparat, den ich »Distanz-Commutator« genannt habe, während Fig. 3 bis Ii eine Installation und die Verwendung des Systems in den verschiedenen Fällen, welche in der Praxis vorkommen können, darstellen.

Der Distanz - Commutator, Fig. 1 und 2, ist in folgender Weise construirt:

Auf dem Umfange eines aus nichtleitendem Material verfertigten Rades R sind Metallstücke 1, 2, 3, 4 . . . angebracht, deren Anzahl mit der Zahl der Kupferdrähte a¹ a² a³ a⁴ . . . und der Metallzähne b^l P P b* . . . eines nichtleitenden Kammes B correspondirt. Der Mittelpunkt C dieses Rades ist gleichzeitig Drehpunkt einer Nadel A, gleich der Axe selbst aus einer gutleitenden Substanz hergestellt, an deren Ende eine Metallrolle h angebracht ist. Wird die Nadel in Rotation versetzt, so läuft die Rolle h auf dem Umfang des Rades R hin und öffnet oder schliefst den Strom einer Batterie P¹, Fig. 7, je nachdem sie den isolirenden Theil oder ein Metallstück berührt,. Diese Metallstücke, sowie der Mittelpunkt des Rades sind die Endpunkte von ebenso viel Leitungsdrähten /¹Z²/³/⁴ . . ., deren Verwendung ich später beschreiben werde. Ein zweites Rad R' von gleichem Umfang wie das erste befindet sich an dessen Seite und bildet mit ihm einen zusammengehörigen Apparat, welcher in jedem Telephonnetz angebracht werden mufs. Das Rad R¹ unterscheidet sich constructiv von dem ersten nur dadurch, dafs der Kamm B und die Drähte a^l α? a^s a^l . . ., welche von ihm ausgehen, weggelassen sind.

Die zu den Metallstücken 1, 2, 3, 4 ... der beiden Räder getrennt führenden Leitungsdrähte I¹ PPI¹. . . vereinigen sich zu je zweien aufserhalb des Gestelles.

Der Mechanismus HH¹ dient vermittelst der Umleitung des Stromes dazu, bald die linke Nadel A¹, bald die rechte A in Bewegung zu setzen. Es ist aus zwei geraden, parallel neben einander stehenden Elektromagneten HH, Fig. 1, gebildet, auf deren Bobinen der Draht in der Weise aufgespult ist, dafs sich die gleichen Pole bei beiden auf der gleichen Seite tfefinden.

Ein permanenter Magnet liegt auf jeder Seite der Bobinen, welcher um den Drehpunkt Z bezw. Z¹ oscilliren kann. Tritt nun der Strom in den Draht α der Elektromagneten, so ziehen sie auf jeder Seite die gleichen Pole an. Wären z. B. an beiden Magneten die positiven Pole unten und würde die linke Seite der Elektromagneten positiv magnetisch, so würde der obere Arm des linken Magneten angezogen, der untere aber abgestofsen werden, dadurch also der ganze Magnet in Schwingung

gerathen. Am unteren Theil jedes Magneten ist ein Sperrhaken / bezw. I¹ angebracht, welcher ein Sperrrad J bezw. J¹ bei jeder Oscillation des Magneten um einen Zahn weiterschiebt. An der anderen rechten Seite der Elektromagneten würde durch den gleichen Strom der Minuspol entstehen, folglich der obere Arm des Magneten abgestofsen, der untere aber angezogen werden. Diese Bewegung ist aber nicht möglich wegen des Knaggens K, der dem oberen Hebelarm nach dieser Richtung nicht zu schwingen erlaubt (ebenso wie auf der linken Seite des Elektromagneten der Knaggen K^x nicht nach der entgegengesetzten).

Folglich bleibt auf diesen Magneten in diesem Fall der Strom ohne Einflufs.

Wird aber der Strom umgeleitet, dann schwingt der rechte Magnet und schiebt das Sperrrad J¹ vorwärts.

Beide Sperrräder sind auf den verticalen Axen C bezw. C¹ befestigt, die ein kleineres Sperrrad nebst Sperrfeder am Zurückgehen verhindert. Am obersten Ende von C und C¹ sind die oben erwähnten Nadeln A und A¹ angebracht. In der Zeichnung ist beispielsweise die Installation von vier Districten β Φ Σ Δ angegeben, in welchem alle in der Praxis möglichen Fälle aufgeführt sind. Jeder District umschliefst eine gewisse Anzahl von Abonnenten. Zur Erleichterung der Erklärung sind nur vier Abonnenten angenommen, welche durch die Zahlen i, 2, 3 und 4 bezeichnet sind. In jedem District befindet sich, wie schon angegeben wurde, ein Distanz-Commutator, dessen Räder eine der Zahl der Abonnenten gleiche Anzahl von Metallplatten enthalten.

Jede Installation bei einem Abonnenten, Fig. 11, enthält:

ein Telephon von beliebiger Construction, welches bei E im Ruhezustande aufgehängt werden kann in der Position T, oder in der Hand gehalten werden kann in der Position T¹, wenn man sich seiner zum Sprechen oder Hören bedient;

eine elektrische Signalglocke S]

einen gewöhnlichen Commutator B zum Einstellen des Leitungsdrahtes I¹, entweder für das Telephon oder für die Signalglocke;

einen Schlüssel C, um die Leitung entweder mit dem Boden oder mit der Retourleitung / in Verbindung setzen zu können.

Jeder Draht der Retourleitung/¹/³/³/^{4 com}" municirt mit dem Centrum des linken Rahmens am Distanz-Commutator.

Der District Ω ist im Zustand der Ruhe dargestellt, wo alle Abonnenten durch die Signalglocke vom Centralbüreau aus gerufen werden können. Das Telephon T links, auf der sämmtliche Apparate tragenden Tafel, ist an dem Hebel B aufgehängt, der die Stellung D E einnimmt. Die Signalglocke 5 rechts ist in Verbindung mit dem Leitungsdraht /' durch Vermittelung des Theiles B Ό des Hebels und mit dem Boden durch einen Draht und den Schlüssel C, der vertical gestellt ist.

Handelt es sich um eine Benutzung der Linie, so können zwei Fälle eintreten:

1. ein Abonnent des Districtes Φ theilt der Centralstation mit, dafs er mit einem Abonnenten eines anderen Districtes Σ zu sprechen wünscht, oder

2. zwei Abonnenten desselben Districtes wünschen mit einander zu conferiren.

Um den ersten Fall zu erklären, nehme ich an ein Abonnent ι Φ will mit 3 Σ sprechen", sein Commutator B ist in der Stellung D E.

Er ruft die Centralstation, indem er den Schlüssel C in die horizontale Lage bringt. Dann tritt von zwei Fällen einer oder der andere ein: entweder ist die Linie frei, was ihm durch ein Signal der Glocke S mitgetheilt wird. In diesem Fall ertönt gleichzeitig im Centralbüreau die Glocke S¹, Fig. 8. Dann mufs der Abonnent ein neues Glockensignal, die Antwort der Centralstation, abwarten, ehe er sein Telephon abhängt, oder seine Signalglocke giebt keinen Ton, was ihm anzeigt, dafs die Linie nicht frei ist. In diesem Fall mufs er den Schlüssel wieder horizontal verstellen und abwarten, bis seine Glocke zwei mal ertönt.

Es ist also immer das Ertönen zweier Glockensignale nothwendig, ehe man sich der Linie mit Sicherheit bedienen kann.

Die Centralstation enthält bestimmte Reihen von Apparaten, von denen je eine für jeden District vorhanden sein mufs. Diese Apparate sind:

ein completer Apparat, wie sich derselbe bei jedem Abonnenten befindet,

ein Hebel-Commutator,

zwei Schieber -Commutatoren mit je einer Batterie,

ein Controlapparat mit zwei Rahmen,

ein Signalwerk zum Correspondiren von einer Linie zur anderen, und

ein Compafs zur Constatirung, ob eine Leitung frei ist oder nicht.

Fig. 7 zeigt die Centralstation im Ruhezustande.

Behufs ausführlicher Erklärung soll angenommen werden, der Abonnent ι Φ habe der Centralstation mitgetheilt, dafs er mit dem Abonnenten 3 Σ Verbindung wünsche. Das Läutewerk S¹, Fig. 8, hat signalisirt; der Beamte in der Centralstation weifs, aus welchem District der Ruf kommt, aber er weifs noch nicht, von welchem Abonnenten er ausgeht. Um dies zu constatiren, gebraucht er den ersten Schieber-Commutator M. Dieser besteht aus einem. Schieber, welcher auf einer Tafel hin- und herbewegt werden kann. Von den drei Stücken,

woraus der Schieber zusammengesetzt ist, ist das mittlere Nichtleiter; die beiden äufseren aber sind Leiter und stehen mit den Elektroden einer Batterie P in Verbindung. Von dem Contactpunkt X führt ein Leitungsdraht zum Erdboden. Fund Fsind zwei Morse-Schlüssel, die den Strom der Batterie auf getrennten Drähten durch den Apparat H hindurchleiten; aufserhalb des letzteren vereinigen sich beide Drähte zu dem einen Draht a, welcher zum Distanz-Commutator führt. Jeder Druck auf den einen oder anderen der Morse-Schlüssel verursacht das Vorrücken um je einen Zahn auf der correspondirenden Seite des Distanz-Commutators. Ueber dem Schieber-Commutator befindet sich ein Controlapparat aus zwei Kreisen, gleich denen am Distanz-Commutator bestehend, welcher genau das Vorrücken auf der entsprechenden Seite des Distanz - Commutators anzeigt.

In dem angenommenen Fall also ist der Schieber Mnach rechts verschoben; beim ersten Druck auf den rechten Schlüssel verläfst die Nadel auf dem rechten Kreis des Distanz-Commutators ihre Stellung am Kamm, und damit ist der Strom der Batterie P unterbrochen; die Unterbrechung wird erst aufgehoben, wenn infolge fortgesetzten Niederdrückens und Hebens des Schlüssels Y die Nadel A auf dem entsprechenden Metallstück angekommen ist, welches die Leitung des rufenden Abonnenten ι Φ aufnimmt. Auf dem Controlapparat in der Hauptstation rückt der Zeiger auf die gleiche Weise vor, und man kennt nun dort den Abonnenten, der gerufen hat, da beide Läutewerke 5 und S¹ gleichzeitig ertönen, worauf man bei ι Φ anfragt.

ι Φ verlangt Communication mit 3 Σ. Um die beiden Districte Φ und Σ zu verbinden, ist auf der Centralstation ein halbkreisförmiger Hebel-Commutator aufgestellt, durch welchen mit einer einzigen Drehung des Hebels ein beliebiger Pol der Batterie P¹ vermittelst des Drahtes X mit dem Erdboden in Verbindung gesetzt werden kann. Fig. 8 zeigt diesen Hebel punktirt in der horizontalen Stellung, in der Rufposition. Der Stromkreis der Batterie P¹ ist geschlossen.

Wird nun der Hebel auf den Contactpunkt Σ gestellt, so ändert sich die Richtung des Stromes; er hört auf, das Läutewerk S¹ und das Telephon der Centralstation zu passiren, und geht nun durch den Draht d nach dem District Σ zu. In diesem Theil der Installation des Centralbüreaus angekommen, der mit dem District Σ, Fig. 9, correspondirt, zweigt der Draht ab nach einem zweiten Schieber-Commutator JV von gleicher Construction wie der erstbeschriebene.

In den Bezirken Ω Φ Δ liegt dieser Commutator rechts. Im Bezirk Σ nimmt er auch zuerst die Stellung ein. Er schliefst so den Strom der Batterie P¹, indem er eine Verbindung zwischen den Punkten Q U herstellt. Nach links geschoben, verbindet er G und X;, der von Φ kommende Strom läfst die Glocke S² ertönen, infolge dessen bringt der betreffende Beamte auf dem rechten Kreis des Distanz-Commutators die Nadel zum Rotiren, bis sie den Contactpunkt des Abonnenten 3 Σ trifft.

In seiner Stellung auf der linken Seite stellt der Schieber-Commutator JV eine Verbindung her zwischen U und G, so dafs der νοη·ιφ kommende Strom, anstatt sich im Erdboden zu verlieren, die rechte Seite des Commutators passirt, im Punkt U den Anschlufspunkt der Linie //³ erreicht und erst beim Abonnenten 3 Σ in die Erde geht.

Es sind also die beiden Abonnenten ι Φ und 3 Σ jetzt in Correspondenz.

Sobald ι Φ sich seines Apparates nicht mehr bedienen will, verstellt er den Schlüssel C in verticaler Richtung, damit auch andere Abonnenten die Linie benutzen können. Durch diese Abstellung wird der Strom der Batterie P¹ unterbrochen, was sich auf der Hauptstation auf dem Compafs anzeigt.

Es wird dann sofort die Nadel des Distanz-Commutators auf den Ruhepunkt gestellt.

Es kann nun auch der Fall eintreten, dafs zwei Abonnenten des gleichen Districtes 2 Δ und 4 Δ mit einander sprechen wollen. In diesem Fall tritt die linke Hälfte des Distanz-Commutators in Action.

Der Strom der Batterie P¹, Fig. 10, passirt den Theil Q U des nach links geschobenen Schieber-Commutators JV, den Leitungsdraht /, den rechten Kreis des Distanz-Commutators, dessen Nadel auf den Contactpunkt des Abonnenten 2 Δ gestellt wird.

Durch die Retourleitung/² wird er dann in den Mittelpunkt des linken Kreises des Distanz-Commutators geführt, auf welchem durch Umschaltung des Stromes der Batterie P vermittelst des Morse-Schlüssels auf der Hauptstation die Nadel auf die entsprechende Contactstelle 4 Δ wirkt. In Fällen wo der Verkehr der Abonnenten desselben Districtes unter einander nicht mit in Frage kommt, kann der linke Kreis des Distanz-Commutators natürlich weggelassen werden, wodurch sich der Apparat vereinfacht.

Claims (1)

1. Patent-Ansprüche:

   ι . Ein Distanz - Commutator von der oben beschriebenen Construction, welcher das Wechseln der elektrischen Stromrichtung gestattet, und zwar in der Weise, dafs der Strom auf ein und demselbin Draht bis zu einer Secundärstation fortläuft und dort nach beliebiger Richtung abgezweigt werden . kann.

   _

   Der oben beschriebene Mechanismus zum Drehen zweier Nadeln auf zwei Kreisen oder auch einer Nadel auf einem Kreis, oder auch zum Erzielen zweier bestimmt zu unterscheidender Bewegungen in einem einzigen Apparat vermittelst eines Leitungsdrahtes durch Umsteuerung des elektrischen Stromes.

   Die erläuterte Organisation einer Telegraphenoder Telephon-Centralstation, in welcher die Stift-Commutatoren in der oben beschriebenen Weise entbehrlich gemacht sind.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen.

   BERLIN. GEDRUCKT IN DER REICHSDRUCKEREI.