DE17620C - Relais-Signalsystem mit Zubehör für Telephonnetze - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

KLASSE' 21: Elektrische Apparate.

Patentirt im Deutschen Reiche vom 15. Juli 1881 ab.

Die vorliegende Erfindung betrifft ein neues Relais-Signalsystem nebst Zubehör für Telephonnetze. Bekanntlich bestehen diese Anlagen im allgemeinen aus mehreren Hülfscentralämtern, mit welchen die einzelnen Abonnenten eines Bezirks verbunden sind, und welche entweder direct oder durch ein Hauptcentralamt mit einander in Verbindung stehen, um die Communication zwischen zwei Abonnenten verschiedener Bezirke herzustellen. Diese Centralämter bedürfen nun im Telephondienst einer Benachrichtigung, wenn ein Abonnent mit einem anderen sprechen will und wenn zwei Abonnenten ihre Unterhaltung beendet haben.

Diese beiden Operationen sind leicht, wenn die Linien des Telephonnetzes nur einfache Leitungen besitzen. Alsdann verbindet man einfach den Commutator des Centralamtes mit der Erdleitung, wie dies ja hinreichend bekannt ist, Dieses System bietet aber, wie nicht minder bekannt, grofse Unzuträglichkeiten. Aufser dem störenden Geräusch, welches man in den Telephonen hört und das von den Inductionswirkungen der einander benachbarten Telephondrähte herrührt, werden die Ströme bedeutend geschwächt, und man kann die Unterhaltungen der Abonnenten auffangen, ohne direct mit ihnen verbunden zu sein, so dafs Indiscretionen infolge des einfachen Umstandes vorkommen können, dafs die Erdleitungen von einem einzigen Punkte ausgehen.

Nun soll aber ein Telephonnetz absolute Ruhe im Telephon und Discretion sichern. Die Ruhe in den Leitungen wird bereits durch Anwendung einer Rückleitung erzielt, indem man den für die Rückleitung dienenden Draht um den fur die Hinleitung bestimmten Draht windet. Demgemäfs liegt die Schwierigkeit der Anlage lediglich im Commutator und in den Signalvorrichtungen des Centralamtes; denn es handelt sich darum, die Leitungen der Abonnenten zu einer einzigen Leitung zu verbinden und die Avertirsignale unverändert zu erhalten.

Der Erfinder wendet nun für die Signalisirung ein eigenthümlich angeordnetes Relais an, das sehr empfindlich ist und mittelst einer Localbatterie die jedem Abonnenten entsprechenden Zeichen hervorbringt.

Als Commutator benutzt er drei über einander liegende und von einander isolirte Kupferplatten, welche mit einer Durchbohrung versehen sind, in welche ein eigenthümlicher Stöpsel gesteckt wird, um die zur Communication nöthigen Verbindungen herzustellen.

Auf beiliegender Zeichnung stellen Fig. i, 2 und 3 ein Paar der Elektromagnete des Relais in Vorderansicht, Grundrifs und Seitenansicht dar. Fig. 4 zeigt eine modificirte Verbindung der Drähte mit den beweglichen Spulen. Fig. 5 veranschaulicht schematisch die Installation eines Centralamtes mit Relaisstation. Fig. 6 ist die Einrichtung der Signalvorrichtungen auf dem Centralamt für jeden Abonnenten. Fig. 7 und 8 zeigen die Anordnung eines Commutators mit drei über einander liegenden Platten und einer Durchbohrung. In Fig. 9 ist die Anbringung dieses Commutators auf einer Holzplatte veranschaulicht. Fig. 10 zeigt zwei Stöpsel, von denen No. 1 zum Anrufen und für die Telephone der Centralstation dient, während No. 2 für die Communication zwischen den Abonnenten bestimmt ist. Fig. 11 zeigt die Verbindung

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dreier Stöpsel mit einander zur Communication zwischen drei Abonnenten. Die Fig. 12, 13 und 14 zeigen Modificationen in der Anordnung der Spulen.

Das Relais eines Centralamtes besteht aus einer Anzahl permanenter Magnete A A' A", Fig. 1, 2, 3 und 5, welche innerhalb eines passenden Kästchens befestigt sind.

An den Polen N und S dieser Magnete sind die Winkel G aus weichem Eisen angebracht, welche die Gröfse des magnetischen Feldes erheblich verkleinern. Die Magnete sind derartig angeordnet, dafs die benachbarten Pole immer entgegengesetzten Zeichens sind. So liegen beispielsweise die Südpole der Magnete A A" A^lv vorn, während bei den Magneten A' A'" A ^v die Nordpole vorn liegen. Zwischen den Polen der so angeordneten Magnete spielt die bewegliche Spule ff, welche pendelartig mittelst der Achsen X an zwei Blöcken S aufgehängt ist. Diese Spule ff besitzt jedoch keinen Kern und kann mittelst eines verstellbaren Gegengewichtes ausbalancirt werden. Die Enden des Umwindungsdrahtes der Spule ff sind durch spiralförmig gewundene Drähte FF¹ mit den Klemmen NN' und durch diese mit den Drähten der Linie verbunden. Diese Drähte FF¹ können auch durch Leitungen ersetzt werden, welche durch die Tragzapfen X gehen, wobei einfache Contacte, Fig. 4, oder Quecksilbercontacte Verwendung finden können. In den letzteren Fällen wären die Enden des Umwindungsdrahtes der Spule ff mit den genügend isolirten Zapfen X zu verbinden. Der Localstromkreis wird durch die Contacte TE geschlossen, wobei die von den Contacten T ausgehenden Leitungen Abonnentensignalvorrichtungen 1, 2, 3 . . ., Fig. 5, passiren, während die Contacte E mit der Klemme M verbunden sind, an welcher der andere Pol der Localbatterie endigt. Es kann demgemäfs der Stromkreis der Localbatterie durch jeden Magneten des Relais geschlossen werden, wobei der Strom immer die betreffende Signalvorrichtung des Magneten beeinflufst.

Dieser Apparat functionirt nun folgendermafsen: Wie aus den Fig. 1, 3 und 6 hervorgeht, treten die Linienleitungen an der Klemme JVN' in das Relais; die Ströme, welche in die Linie gesendet werden, passiren die Umwindungen der Spule ff, und die letztere wird in dem magnetischen Felde, das sie beeinflufst, sich nach vorn oder nach hinten hin bewegen, je nach der Richtung des elektrischen Stromes und' der Lage der Magnete; da jedoch der Contact T des Pendels zwischen zwei festen Contacten EE' spielt, welche beide mit demselben Pole der Localbatterie zur Hervorbringung des Signals verbunden sind, so ist die Richtung des Stromes und die Lage der Magnetpole hierfür nicht weiter von Belang.

Bei den verschiedenen Arten von Relais mit einfachem oder polarisirtem Elektromagneten oder magnetisirten Armaturen stöfst man auf Schwierigkeiten in Bezug auf die Regulirung der Abreifsfedern, und vor allem infolge der Uebelstände, welche von dem remanenten Magnetismus herrühren. Da die Spulen keinen Kern besitzen, so kann auch kein remanenter Magnetismus auftreten, und da endlich die Schwerkraft an Stelle der Abreifsfedern benutzt wird, so fällt auch eine Regulirung der letzteren fort. Infolge dessen ist der Apparat aufserordentlich empfindlich, und der kleinste Strom bewirkt, dafs die Spule H aus ihrer Gleichgewichtslage heraustritt.

Die Relais enthalten 8, 10 bis 15 derartige Magnete, je nach Bedarf. Jede zu einem Magneten gehörende, pendelartig aufgehängte Spule steht mit den Linienleitungen, Hin- und Rückleitung eines Abonnenten in Verbindung, wobei aber eine der Leitungen durch den Commutator geht. Demgemäfs wird das betreffende Signal des Abonnenten erscheinen, wenn der letztere durch einen die Spule ff passirenden Strom die letztere in Bewegung setzt. Sämmtliche Signale werden durch dieselbe Localbatterie B betrieben.

In Verbindung mit diesem Signalrelais wendet der Erfinder einen Stöpselcommutator an, um die Verbindung der einzelnen Abonnenten mit einander und mit dem Relais herzustellen.

Auf dem Centralamt sind für jeden Abonnenten je drei auf einander liegende, aber von einander isolirte Kupferplatten, Fig. 7, 8 und 9, auf dem Holzbrettchen des Commutators befestigt; von den Platten gehen Bolzen B B' B" aus, die von einander isolirt sind und durch die Holzplatte des Commutators reichen und zum Anbringen der Leitungsdrähte dienen. Die vorderste Platte steht mittelst Bolzens B direct mit der Hinleitung 0, die mittlere Platte mittelst Bolzens B¹ über dem Umwindungsdraht der Spule ff des Relais mit der Rückleitung β und die hintere mittelst Bolzens B" direct mit der Rückleitung in Verbindung, wie Fig. 6 veranschaulicht. Die Durchbohrungen in den Platten des Commutators sind von verschiedener Gröfse; das Loch der vorderen Platte ist am gröfsten, das der mittleren Platte etwas kleiner, das der hinteren Platte am kleinsten. Eine Feder R, Fig. 8 und 9, welche mit der vorderen Platte metallisch verbunden ist, steht mittelst ihres winkelförmigen Endes mit der mittleren Platte in Berührung, so dafs durch diese Feder eine elektrische Verbindung zwischen der vorderen, und mittleren Platte des Commutators geschaffen wird. Diese Feder kann mittelst eines Elfenbeinstäbchens / abgedrückt werden, das frei in einer kleinen Durchbohrung der vorderen Platte spielt, mit seinem unteren Ende auf der Feder R ruht, mit seinem anderen Ende aber- in die für

den Stöpsel bestimmte Durchbohrung ragt, Fig. 6 und 9.

Die Commutirstöpsel, Fig. 10, bestehen aus zwei mit Längsspalten versehenen und von einander isolirten Kupferröhrchen cc' von verschiedenem Durchmesser, welche in einen Griff gefafst sind und mit den Leitungsdrähten D D' in. Verbindung stehen. Wird der Stöpsel No. 1 eingesteckt, so tritt das kleine Röhrchen c in Berührung mit der hinteren und das grofse Röhrchen c' in Berührung mit der vorderen Platte. Bei Anwendung von Stöpsel 2 hingegen wird das kleine Röhrchen c mit der mittleren und das grofse Röhrchen c¹ mit der vorderen Platte in Berührung kommen. Beide Stöpsel drücken jedoch mittelst des Elfenbeinstiftchens / die Feder R ab, wenn sie in die Durchbohrung der Commutatorplatten eingeführt werden, so dafs demnach die directe Verbindung zwischen der vorderen und mittleren Platte aufgehoben wird.

Jeder Abonnent erhält auf dem Centralamt seinen Commutator; in Fig. 5 sind die Commutatoren der Abonnenten durch Quadrate 1 bis 8 bezeichnet. In der Ruhestellung steckt kein Stöpsel in den Commutatoren, Fig. 6, und die Feder R schafft eine Verbindung zwischen der vorderen und mittleren Platte. Wenn der Abonnent anruft, so sendet er einen Batteriestrom nach dem Centralamt; dieser Strom geht durch die Hinleitung ο nach der vorderen Platte des dem Abonnenten gehörigen Commutators, Fig. 6, mittelst der Feder R nach der mittleren und von da durch Leitung r nach der Spule H des Relais und zur Rückleitung /; demgemäfs tritt das Relais in Function und zeigt dem Beamten des Centralamtes an, welcher Abonnent zu sprechen wünscht. Will der Beamte des Centralamtes mit einem Abonnenten sprechen, so wendet er den Stöpsel No. 1 an, dessen beide Drähte mit einer Telephonstation auf dem Centralamt verbunden sind, so dafs mittelst desselben das Telephon auf dem Centralamt in den Stromkreis des betreffenden Abonnenten eingeschaltet wird; der Strom geht alsdann durch die Hinleitung ο nach der vorderen Platte des betreffenden Commutators, Fig. 6, dem gröfseren Röhrchen c', der Stöpselleitung D' zum Telephon des Centralamtes, Leitung D, Röhrchen c, hintere Platte des Commutators und Rückleitung q p, ohne eine Spule des Relais zu passiren; demgemäfs wird der Beamte des Centralamtes nie irgend ein Signal auf seinem Centralamte hervorbringen, da das Relais ganz aus dem Stromkreis ausgeschaltet ist.

Will der. Beamte zwei Abonnenten mit einander verbinden, so nimmt er eine aus zwei Drähten bestehende Schnur, an deren Enden je ein Stöpsel von der Form No. 2 sitzt, und steckt die Stöpsel in die Löcher der entsprechenden Commutatoren. Hierdurch erzielt er, · dafs die beiden Leitungen der Abonnenten einen einzigen Stromkreis bilden; denn es geht alsdann der Strom durch die Hinleitung des ersten Abonnenten nach der vorderen Platte des demselben entsprechenden Commutators, nach dem gröfseren Röhrchen c' des in die Ausbohrung desselben eingesteckten Stöpsels, durch die eine Leitung der biegsamen, beide Stöpsel mit einander verbindenden Schnur nach dem kleineren Röhrchen c des zweiten Stöpsels, mittlere Platte, über das Relais nach dem zweiten Abonnenten, zurück nach der vorderen Platte des dem letzteren entsprechenden Commutators, nach dem gröfseren Röhrchen c' des zweiten Stöpsels, zum kleineren Röhrchen des ersten Stöpsels, zur mittleren Platte des dem ersten Abonnenten entsprechenden Commutators,, über das Relais und die Rückleitung zurück nach dem ersten Abonnenten. Demgemäfs sind beide Relaisspulen ./7" "der mit einander sprechenden Stationen in den Stromkreis eingeschaltet und beide Abonnenten können somit den Beamten des Centralamtes avertiren, wenn sie ihre Unterhaltung beendet haben.

Es bleibt zu erwähnen, dafs, wenn man in derselben Weise die Commutatoren zweier Abonnenten mittelst einer Schnur verbindet, die an einem Ende einen Stöpsel von der Form No. ι und am anderen Ende einen solchen von der Form No. 2 besitzt, nur eine Relaisspule in den Stromkreis eingeschaltet ist, was für dasselbe Centralamt genügt.

Will man drei oder mehr Abonnenten mit einander in telephonische Verbindung setzen, so benutzt man eine mit drei Stöpseln versehene Schnur und stellt mittelst derselben, wie vorhin für zwei Abonnenten beschrieben, einen einzigen Stromkreis her. Demgemäfs werden' durch die mit drei einander parallelen Contactplatten versehenen Commutatoren die bisher bekannten, mit zwei oder mehr Löchern versehenen Stöpselcommutatoren ersetzt. Von den zwei Stöpselgattungen dient eine zum Anrufen, die andere zum Sprechen von zwei Abonnenten mit einander, wobei der eine das Relais ausschaltet und die Abonnenten direct mit einander verbindet, während bei Anwendung des anderen Stöpsels das Relais eingeschaltet bleibt. Hierin besteht die wesentlichste Neuerung an dem Commutator im Vergleich mit den bisher in der Telegraphie und im Fernsprechwesen benutzten Umschalter.

Die bisher beschriebene Anordnung der Spule H kann natürlich auch noch modificirt werden, wie die Fig. 12, 13 und 14 dies veranschaulichen. In allen diesen Fällen, denen man noch manche andere hinzufügen könnte, handelt es sich immer um die Anwendung einer beweglichen Spule, welche in dem Felde eines festen permanenten Magneten angeordnet ist und unter dem Einflufs desselben steht.

Claims (6)

1. Patent-Ansprüche:

   ι. An einem Relais für Telephonnetze die Anordnung der beweglichen Spule ohne Eisenkern, welche in dem Felde eines oder mehrerer festen Magnete angebracht ist.
2. 2. An einem Relais für Telephonnetze die directe Einwirkung der durch die Spule gehenden Ströme auf die Pole der Magnete.
3. 3. An einem Relais für Telephonnetze die Anbringung der Spule an einem Hebel oder Pendel, zum Zweck, den Schlufs der Localbatterie hervorzubringen.
4. 4. An einem Commutator die Anwendung dreier über einander angeordneter und von einander isolirter Metallplatten in der angegebenen und durch die Fig. 7, 8 und 9 erläuterten Weise.
5. 5. An einem Commutator die Anwendung einer Durchbohrung mit drei Absätzen zum beschriebenen Zweck.
6. 6. Die -Anwendung von Stöpseln mit je zwei Röhrchen verschiedenen Durchmessers für den Plattencommutator.

   Hierzu I Blatt Zeichnungen.

   berlin. Gedruckt in der reiciisdruckeret.