DE2114875B2 - Signalschalteinrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine SignalschaHeinnchtun£ aus mehreren nach Art von Schaltmatrixen sich kreuzenden Signaleingangslcitungen mit an den Kreuzungspunkten angeordneten Schaltelementen zur wahlweiser Verbindung oder Trennung eines Signalweges zwischen einer bestimmten Eingangsleitung und einer bestimmten Ausgangsleitung.

Die erfindungsgemäßen Schalteinrichtungen könner vor allem in elektronischen Rechenmaschinen, Datenoder Informationsverarbeitungseinrichtungen, Informationsschaltanlagen od. dgl. verwendet werden.

Bei solchen Schalteinrichtungen ist es erwünscht, laß die Zahl der Schaltelemente auf ein Minimum reduziert ist. Um dieses Ziel zu erreichen, hat man bereits mehrere Signaleingangsleitungci und mehrere Signalausgangsleitungen untereinander rechtwinklig gekreuzt, um eine Signalschaltmatrix zu erhalten. Mehrere solcher Signalschaltmatrixen werden untereinander mechanisch gekuppelt, wobei jede Matrix als Grundeinheit Schaltelemente enthält, die an jedem Kreuzungspunkt der Signalleitungen eine Eingangsleitung und eine Ausgangsleitung in Erücke schalten. Mehrere Signalschaitmatrixen sind zu einer primären Schaltstufe zusammengefaßt, mit der die Eingangsleitungen verknüpft sind. Außerdem sind mehrere Zwischenschaltstufen und eine Endschaltstufe, mit der die Ausgangsleitungen verknüpft sind, vorgesehen, wobei alle Stufen mechanisch untereinander verbunden sind.

Die Schaltkapazität von jeder Signalschaltmatrix oder Crossbar-Wähler ist durch die vorbestimmte Anzahl von Eingangs- und Ausgangsleitungen begrenzt. Das Vorsehen von nur einigen Matrixen mit unterschiedlicher Kapazität, selbst wenn sie auf geeignete Weise verknüpft sind, ist noch nicht ausreichend, um eine besonders wirtschaftliche Signalschalteinrichtung zu erhalten, die eine minimale Anzahl von Kreuzungspunkten bzw. Schaltelementen aufweist. In anderen Worten mangelt es den herkömmlichen Schaltmatrixen an vielseitiger Verwendbarkeit für Signalschalteinrichtungen mit unterschiedlicher Kapazität.

Die Herstellung von einer größeren Anzahl von verschiedenen Signalschaltmatrixen empfiehlt sich nicht, da Vorteile, die sich aus der Massenproduktion von einigen wenigen Einheiten ergeben, aufgegeben werden müßten.

Da Verknüpfungen zwischen zwei Signalschaltmatrixen, die unverändert Überschneidungspunkte bilden, eine mechanische oder automatische Verdrahtung nicht ermöglichen, mußte man bisher von Hand verlöten oder umwickeln, woraus sich besonders aufwendige Verdrahtungsarbeiten ergaben. Hieraus ergaben sich geringe Herstellungsleistungen trotz hoher Kosten.

Wegen der Überschneidungen der Verknüpfungsleitungen fielen diese außerdem relativ lang aus und die Übersprechdämpfung nahm entsprechend zu. Herkömmliche Einrichtungen, die derartige Malrixen enthalten, sind für Signalabwicklungen, die verhältnismäßig hohe Frequenzkomponenten, wie zum Beispiel Bildsignale, enthalten, nicht geeignet.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine besonders wirtschaftliche Signalschalteinrichtung anzugeben, die sich aus geometrisch gleich ausgebildeten Teilen als Grundbaueinheiten unabhängig von der Schaltkapazität aufbauen lassen. Die Signalschalteinrichtung, die aus mehreren solcher Grundbaueinheiten aufgebaut ist, soll außerdem eine minimale Anzahl von Schaltelementen aufweisen. Weiter sollen die Verdrahtungen der Signalschalteinrichtung keine übersclmeidungspunkte in irgendeiner Ebene bilden, so daß die Herstellung der Schalteinrichtung wesentlich vereinfacht wird und eine automatische Herstellung leicht möglich ist. Schließlich soll die Einrichtung sich als Breitbandsignalschalteinrichtung besonders eignen, die eine möglichst kleine Neben- bzw. Übersprechdämpfung ⁶S aufweist.

Die Aufgabe wird nach der Erfindung in der Weise gelöst durch mehrere jeweils wenigstens ein Schaltelement umfassende Schaltsegmente, die entlang rechtwinkliger Koordinatenachsen baukastenartig zu einer dreidimensionalen Schaltsegmenteinheit zusammengestellt sind, wobei die Schaltsegmenteinheit entlang einer Koordinatenebene in wenigstens zwei Schaltsegmentgruppen unterteilt ist und innerhalb der einen Schaltsegmentgruppe parallele Eingangsleitungen, innerhalb der anderen Schaltsegmentgruppe parallele Ausgangsleitungen und zum Verbinden der Schaltsegmentgruppen parallele Verbindungsleitungen vorgesehen sind, wobei die Eingangsleitungen in Richtung einer ersten Koordinatenachse, die Ausgangsleitungen in Richtung einer zweiten Koordinatenachse und die Verbindungsieitungen in Richtung einer dritten Koordinatenachse verlaufen.

Vorteilhafte Ausführungen ergeben sich aus den Merkmalen der Unteransprüche und/oder der nachfolgenden Beschreibung für bevorzugte Ausführungsbeispiele.

Es besteht die Möglichkeit, bei einer derartigen erfindungsgemäßen Anordnung von Segmenten zu einer Signalschalteinrichtung die Signalschaltkapazität durch die Wahl der Anzahl der Segmente frei wählen zu können. Außerdem kann eine Signalschalteinrichtung nach der Erfindung für bestimmte Aufgaben oder Anwendungen durch die Wahl einer bestimmten Anzahl von Segmenten, die entlang der rechtwinkligen A'-, Y- und Z-Koordinatenachsen angeordnet sind, oder durch eine bestimmte Art der Teilung der Anordnung in eine bestimmte Anzahl von Untergruppen, die im Einklang mit der Anzahl der Eingänge und Ausgänge verschaltet sind, gebildet werden.

Da alle Eingänge, Ausgänge und die Zwischenverbindungen in bestimmten Richtungen angeordnet sind, können Verbindungen entweder durch gedruckte Schaltungen und/oder durch sogenannte »Bandkabel« hergestellt werden, bei denen mehrere parallele Leiter in einer Ebene in einem Band aus Isoliermaterial eingebettet sind. Hier ist eine besonders einfache Verdrahtung möglich, die sich leicht automalisch handhaben läßt.

Da die Eingänge, die Ausgänge und die Zwischenverbindungen rechtwinklig zueinander liegen, kann der Anteil des Übersprechens auf ein Minimum reduziert werden. Da je zwei Schaltelementuntergruppen, die durch Verschalten mittels Verbindungsleitungen miteinander verbunden sind, welche sich in bestimmten Richtungen erstrecken, kann auch der Abstand zwischen je zwei Segmentuntergruppen sowie die Übersprechdämpfung zwischen ihnen auf ein Minimum reduziert werden. Erfindungsgemäß kann außerdem eine Signalschalteinrichtung mit einer minimalen Anzahl von Schaltelementen angegeben werden, wie nachfolgend mehr im einzelnen dargelegt ist.

Vorteilhafte Eigenschaften und Wirkungen der Erfindung werden in der nachfolgenden Beschreibung an Hand von Zeichnungen näher beschrieben und erläutert, in denen eine bekannte Signalschalteinrichtung sowie Ausführungsbeispiele nach der Erfindung schematisch dargestellt sind. Hierin zeigt:

Fig. I einen Schaltplan für eine herkömmliche Signalschal tein richtung,

I ig. 2 einen Querschnitt durch ein Signalschaltclcment,

Fig. 3 einen Schnitt entlang den Linien A-A in Fig. 2,

Fig. 4 ein graphisches Symbol für das Signalschaltelement nach Fig. 2 und 3,

Fig. 5 eine Aufsicht eines erfindungsgemäßen Segments als Teil einer erfindungsgemäßen Signalschalteinrichtung,

Fig. 6 eine Vorderansicht des Segments nach Fig. 5,

Fig. 7 eine rechtsseitige Ansicht des Segments nach Fig. 5,

Fig. 8 eine Aufsicht eines erfindungsgemäßen Segments als ein anderer Teil einer erfindungsgemäßen Signalschalteinrichtung,

Fig. 9 eine Vorderansicht des Segments nach Fig. 8,

Fig. 10 eine rechtsseitige Ansicht des Segments nach Fig. 8,

Fig. 11 eine Aufsicht auf eine Signalschalteinrichtung nach der Erfindung,

Fig. 12 eine Vorderansicht der Signalschalteinrichtung nach Fig. 11,

Fig. 13 eine Bodenansicht der Signalschalteinrichtung nach Fig. 11,

Fig. 14 eine in der Z-Achse auseinandergezogene Darstellung einer erfindungsgemäßen Signalschalteinrichtung,

Fig. 15 einen Schaltplan der Signalschalteinrichtung nach Fig. 14,

Fig. 16 bis 18 perspektivische Darstellungen von erfindungsgemäßen Signalschalteinrichtungen, aufgebaut aus anderen erfindungsgemäßen Teilen.

Die Signalschaltmatrixen P₀, P₁, P₂ und P₃ enthalten jeweils Satz von 4 ■ 4 Kreuzungspunkten und bilden die primäre Schaltstufe. Die Matrix P₀ enthält die Eingänge X₀₀, X_Oi, X₀₂ und X₀₃ und die Ausgänge Y₀₀, Y₀₁, Y₀₂ und K₀₃, die die Eingänge kreuzen. Entsprechend enthalten die Matrixen P₁, P₂ und P₃ der Reihe nach die Ein- und Ausgänge A₁₀, X_n, X₁₂, X₁₃ und F₁₀, V₁₁, ^₁₂. >Ί₃; ^₂₀, A-Jj₁, X₂₂, X₂₃ und Y₂₀, Y₂₁, Y₂₂, Y₂₃ sowie *3o- X₉* *32, *33 "nd Y₃₀, Υ₃ι· ^M. V Ähnlich wie die primäre Schaltstufe enthalten die Signalschaltmatrixen S₀, S₁, S₂ und S₃ jeweils 4 · 4 Kreuzungspunkte und bilden die zweite Schaltstufe. Die Matrixen S₀, S₁, S₂ und S₃ enthalten der Reihe nach die Einurid Ausgänge X₀₀', X₀₁, X₀₂, X₀₃ und Y₀₀', Y₀₁, Y₀₂\ Y33 ' ^1O> ^U' ^12' X\3 ^Un" ^10' Ml' '12' M3 ' X₂₀', X₂₁, X₂₂, A^-Jj₃' und Y₂₀', Y₂₁, Y₂₂', Y₂₃ sowie ^30 ' ^31 ' -^32 ' -^33 ^Ufl" '30 ' '31 ' ' 32 ' ' 33 ·

Die Ausgänge Y₀₀, Y₀₁, Y₀₂ und V₀₃ der Schaltmatrix P₀ der primären Schaltstufe sind mit den Eingängen X₀₀', X₁₀', X₂₀' und X₃₀' der Matrixen S_n, S,, ,S₂ und S₃ der zweiten Schaltstufe verbunden. Entsprechend sind die Ausgänge K₁₀, Y₁₁, Y₁₂ und Y₁₃ der Schaltmatrix P₁ mit den Eingängen X₀₁. X₁₁, X₂₁ und X₃₁ der Schaltmatrixen S₀, S₁, S₂ und S₃ der zweiten Schaltstufe verbunden. Weiterhin sind die Ausgänge ^20' ^2i' ^22 ^und Y%3 der Schaltmatrix P₂ und die Ausgänge Y₃₀, Y₃₁, Y₃₂ und Y₃₃ der Schaltmatrix P-, entsprechend an die Eingänge A₀₂', X₁₂, X₂₂, X₃₂' bzw. an die Eingänge X₀₃, X₁₃, X₂₃, X₃₃ der Schaltmairixen S₀, S₁, S₂ und S₃ angeschlossen.

In jeder der Schaltmatrixen P₀, P₁, P₂, P₃, S₀, S₁, S₂ und S₃ befinden sich Schaltelemente bzw. Schaltkontaktc. Jeder Schaltkontakt überbrückt einen Eingang >nd einen Ausgang an den Kreuzungspunkten der t:in- und Ausgänge. Beispielsweise beim Schließen der Schaltkontakte (X₀₀ Y₀₀) und (A₀₀' V₀₀') ist ein Signalweg vom Eingang X₀₀ der primären Schaltstufe zum Ausgang Y₀₀ der zweiten Schaltstufc freigegeben.

Fs ist bei einer derartigen herkömmlichen Schalteinrichtung bekannt, daß ein Signalweg von einem der Eingange A₀₀, A₀₁, A₀₂, A-₀₃, X₁₀, X₁₁, X₁₂, X₁₃, A"₂₀, A"₂₁, A¹«.;., A₂₃, X_3n, X₃₁, X₃₂ und A₃₃ zu einem der Ausgänge V ' V ' V ' V ' V ' V ' V ' V ' V ' V ' '00 > 'Öl! '02 > '03' '10' '11' M2 > M3' ' 20 > '21' ^ 22'' J 23' ^30 · ^3i' ^32 ^ur>d ^33' mit einer minimalen Anzahl von Schaltelementen erstellt werden kann.

Zu diesem Zweck sind bei einer Einrichtung die Schaltelemente als funktioneile und strukturelle Einheit aufzufassen, die eine größere Anzahl von Schaltelementen aufweisen. Die Ausgänge der Schaltmatrixen P₀, P₁, P₂, und P₃ der ersten Stufe sind dabei mit den Eingängen der Schaltmatrixen S₀, S₁, S₂ und S₃ der zweiten Stufe durch Leitungsverbindungen miteinander verknüpft. Im Falle, daß diese Schaltmatrixen in derselben Ebene angeordnet sind, überschneiden sich die Verbindungsleitungen zwischen den Ausgängen der Schaltmatrixen P₀, P₁, P₂ und P_n der ersten Stufe und den Eingängen der Schaltmatrixen S₀, S₁, S₂ und S₃ der zweiten Stufe in derselben Ebene und zwar dergestelt, wie die Verbindungsleitung zwischen ao dem Ausgang F₀₁ und dem Eingang A*₁₀' die Verbindungsleitung zwischen dem Ausgang K₁₀ und dem Eingang A'_O1' sich überschneiden. Es ist daher unmöglich, blanke Leiter für derartige Verbindungsleitungen zu verwenden, und außerdem ist die Verdrahtungs- »5 arbeit mit derartigen Überschneidungspunkter· sehr unübersichtlich und komplex, wenn die Anzahl der Verbindungsleitungen groß ist.

Dadurch, daß sich die Verbindungsleitungen untereinander derart überschneiden, ist es sehr schwierig, die Verbindungsleitungen zusammenzuziehen bzw. weitgehend kurz zu halten oder den Abstand zu verkleinern, der von den Verbindungsleitungen eingenommen wird.

Die Signalschalteinrichtung nach der Erfindung ist, wie vorstehend ausgeführt, aus Segmenten als ihre Grundeinheit zusammengesetzt. Jedes Segment bzw. jede Grundeinheit umfaßt mehrere Signalschaltelemente. Ein magnetischer Zungenschalter nach Art eines Stromstoßrelais kann beispielsweise als Schaltelement verwendet werden, der einen Bestandteil des Segments bildet. Der magnetische Zungenschalter enthält zwei in Glas eingeschlossene Kontakte 1 und 2, die parallel zueinander angeordnet sind, wie Fig. 2 und 3 zeigt, und zwei Anschlüsse 3 und 4, die sich in entgegengesetzten Richtungen von dem Kontakt 1 aus erstrecken. Zwei Anschlüsse 5 und 6 gehen in entgegengesetzten Richtungen von dem Kontakt 2 aus.

Platten 7 und 8 aus halbhartem, magnetischem

Material sind beidseitig der Kontakte 1 und 2 angeordnet und eine Arbeitsspule 9 ist um die Platten 7 und 8 gewickelt, um die Richtung der Magnetisierung in diesen Platten 7 und 8 zu steuern. Eine Querplatte 10 zur Bildung eines magnetischen Weges zusammen mit den Platters 7 und 8 aus halbhartem, magnetischem Material, befindet sich nahe dem Mittelpunkt in der Längsrichtung der eingebetteten Kontakte 1 und 2.

Die Arbeitsweise dieses einen Schaltelements 11 ist bekannt. Eine ausführliche Beschreibung ist dci Einfachheit halber weggelassen. Das Symbol für eir einzelnes Schaltelement 11 besteht aus dem Zeichen A am Schnittpunkt von zwei rechtwinklig sich schneidenden Leitern 12 und 13, wie in Fig. 4 dargestellt ist Die Schließ- und L'nterbrecherkontakte 3 und 4 oder f und 6 der Sigiialschaheinrichtung H entsprechen der I.eitern 12 und 13 in Fig. 4.

Jedes Segment besteht aus einer Mehrzahl vor solchen Signalschaltelementen 11. Wie in Fig. 5 bis ' dargestellt, besteht das Scgmeni 15 aus einem recht

eckigen Gehäuse 16, beispielsweise aus Kunststoff, und vier Signalschaltelemente Πα, 116, lic und 11t/sind mit entsprechenden eingeschlossenen Kontakten parallel zueinander ausgerichtet.

Die schließkontaktseitigen Anschlüsse 3a, 5a; 36, 56; 3c, 5c; 3d und 5d dieser Schaltelemente 11a, 116 lic und Hd erstrecken sich entsprechend von der Oberseite 16a des Gehäuses. Dabei sind die Anschlüsse 3a, 3b, 3c und 3d unter sich und gegenüber den Anschlüssen 5a, Sb, Sc und 5a* ausgerichtet und bilden parallele Reihen, die parallel zu den Längskanten an der Oberseite verlaufen. Entsprechend erstrecken sich die unterbrecherseitigen Anschlüsse 4a, 6a; 46, 66; 4c, 6c; 4a" und 6a" an der Unterseite 166 des Gehäuses. Die Unterseite 166 verläuft parallel zur Oberseite 16a. Die Anschlüsse an der Unterseite erstrecken sich in entgegengesetzten Richtungen, wie die Anschlüsse an der Oberseite des Gehäuses.

Anders als bei dem hier dargestellten Segment können sich die entsprechend untereinander ausgerichteten »0 schließ- und unterbrecherseitigen Anschlüsse auch entlang Gehäuseseiten erstrecken, die zueinander senkrecht stehen. Wie in Fig. 8 bis 10 dargestellt, sind gemäß einer noch weiteren Ausführungsart eines Segments z. B. Hilfsanschlüsse 4a', 6a'; 46', 66'; 4c', »5 6c'; 4a" und 6a" in der gleichen Weise wie die Anschlüsse 3a, 5a ... 3d, Sd in Reihen angeordnet und befinden sich an einer Längsseite 16c, die senkrecht zu der Oberseite \6a des Gehäuses 16 verläuft. Dabei sind die Hilfsanschlüsse innerhalb des Gehäuses verbunden mit den entsprechenden Anschlüssen 4a, 6a; 46, 66; 4c, 6c; Ad und 6a*.

Die Anschlüsse 4a bis Ad einerseits und die Anschlüsse 6a bis 6a" andererseits haben unter sich die gleichen Abstände voneinander, wobei die beiden Abstände gleich groß sind. Die Anschlüsse 4a' bis 6a' haben ebenfalls gleiche Abstände voneinander, und diese sind gleich groß mit denen der Anschlüsse 4a bis 6a.

Bei dieser Art von Segmenten befinden sich flanschartige Vorsprünge 17 und 18 an beiden Enden des Gehäuses 16, die mit dem Gehäuse aus einem Stück bestehen können. Die Vorsprünge 17 und 18 enthalten jeweils einen Ausschnitt 19 und 20, dessen Weite etwas größer ist, als die zwischen den beiden Sätzen von *5 zueinander ausgerichteten Anschlüssen 3a bis 3d und 5a bis Sd. Die Ausschnitte 19 und 20 erstrecken sich von der einen Schmalseite der Vorsprünge 17 und 18 bis zu der Oberseite des Gehäuses 16. Die um das Gehäuse herum vorragenden Vorsprünge 17 und 18 sind etwas höher als die Höhe der sich über den Umfang des Gehäuses erstreckenden Anschlüsse. Die Anschlüsse 4a, 6a bis 4a", 6a", die mit Hilfsanschlüssen 4a', 6a' bis 4a", 6a" verbunden sind, erstrecken sich nicht über die Vorsprünge 17 und 18 des Gehäuses 16.

Die sehr einfache Ausbildung einer erfindungsgemäßen Signalschalteinrichtung, die aus den vorstehenden, erfindungsgemäßen Segmenten zusammengesetzt ist, wird an Hand der Fig. 11 bis 13 näher beschrieben. Hierfür sind vier Segmente \SA, 152?, 15C und 15D auf einer gedruckten Schaltplatte 22 aneinandergrenzend und parallel zueinander angebracht. Anschlüsse auf einer Seite von jedem Segment \SA, 15 B, 15 C und 15 D, z. B. Unterbrecherkontakte 4 und 6, erstrecken sich durch kleine Löcher in der Schaltplatte 22 nach außen. An der Bodenseite der Schaltplatte 22 befindet sich ein Leiter 23a zur Verbindung der Anschlüsse 4a der Segmente 15,4, 15ß. 15Cund 15D, ein Leiter 24a zur Verbindung der Anschlüsse 6a der Segmente, ein Leiter 236 zur Verbindung der Anschlüsse 46 der Segmente und Leiter 246, 23c, 24c, 23a¹ und 24a" zum Verbinden der Anschlüsse 66 bzw. 4c bzw. 6c bzw. Ad und bzw. 6a\ In anderen Worten ist jeder Leiter 23a, 24a, 236, 246, 23c, 24c, 23a¹ und 24a¹ in vielfacher Verbindung mit den entsprechenden Anschlüssen.

Alle Leiter sind parallel zueinander angeordnet und ein Teil der Schaltplatte 22 an einer Seite bildet einen Endabschnitt 27, an welchem Anschlüsse 25a, 26a, 256, 266, 25c, 26c, 25a*, 26a"für die Leiter enden. Eine solche Anordnung umfaßt mehrere Segmente, die untereinander durch Leiter verbunden sind, und läßt sich als Baueinheit in einer erfindungsgemäßen Signalschalteinrichtung verwenden.

Die Segmente lassen sich nicht nur in einer Ebene, sondern auch in mehreren Ebenen übereinander zu einer dreidimensionalen Schaltungseinheit zusammensetzen. Fig. 14 veranschaulicht ein Gehäuse, in dem vier Segmente 15 mit ihren Längsseiten entlang der Z-Achse in der ^-Richtung übereinander angeordnet sind. Vier Segmente sind aufeinanderfolgend entlang der >'-Achse angeordnet und zwei Segmente sind aufeinanderfolgend in der Z-Achse angeordnet. Die dreidimensionale Einheit, zusammengesetzt aus finer Gruppe von einzelnen Segmenten, kann entlang der Z-Achse in zwei Teile unterteilt werden, um zwei Segmentuntergruppen PSlV und SSW zu bilden, denen verschiedene Funktionen zukommen. Die eine Segmentuntergruppe PSW besteht aus einem Satz von Segmenten P₀₀, P₀₁, P₀₂ und P₀₃, die in der A'-Richtung übereinander angeordnet sind, und anderen Sätzen von Segmenten P₁₀, P_n, P₁₂, P₁₃, P₂₀, P₂₁, P₂₂, P₂₃UHd P₃₀, ^3i' ^32< ^33' die gegenüber dem Satz von Segmenten Λ»> Λ>ι< Λ« ^ur>d Λ>3 satzweise aufeinanderfolgend in der y-Richtung angeordnet sind. Ebenso besteht die zweite Segmentuntergruppe SSW aus einem Satz von Segmenten S_0n, S₁₀, S₂₀ und S₃₀, die in der ,Y-Richtung übereinander angeordnet sind und anderen Sätzen von Segmenten S₀₁, O₁₁, S₂₁, J₃₁, S₀₂, S₁₀, S₂₂, S₃₂, O₀₃, o₁₃, S₂₃ und S₃₃, die in bezug auf den Satz von Segmenten S₀₀, S₁₀, S₂₀ und S₃₀ satzweise aufeinanderfolgend in der K-Richtung angeordnet sind. Die letztere Segmentuntergruppe SSW enthält Segmente, die mit Hilfsanschlüssen versehen sind.

Auf beiden Seiten der übereinander angeordneten Segmente, wie die Segmente P₀₀, P₀₁, P₀₂ und P₀₃ in der Segmentuntergruppe PSW oder auf der Seite der Unterbrecherkontakte 4 und 6, ist z. B. eine gedruckte Schaltplatte 22/ia angeordnet, wie sie vorstehend im Zusammenhang mit den Fig. 11 bis 13 beschrieben ist Leiter 23a, 24a, 236, 246, 23c, 24c und 23d, IAd, di< auf der gedruckten Schaltplatte aufgedruckt sind, er strecken sich in der ΛΓ-Richtung entsprechend als Ein gänge X₀₀, X₀₁, X₀₂ und X₀₃. In einer entsprechendei Anordnung befinden sich die Segmente P₁₀, P_n, P₁ und P₁₃ gegenüber einer gedruckten Schaltplatte llpb bei denen Eingänge X₁₀, X_n, X₁₂ und X₁₃ entsprechen« als Leiter vorgesehen sind. Entsprechend sind ge druckte Schaltplatten llpc und llpd für die Segment P₂₀, P„, P₂₂, P₂₃, und P₃₀, P₃₁, P₃₂. P₃₃ vorgeseher Von diesen gedruckten Schaltplatten llpc und 21p werden entsprechend die Eingänge X₂₀, X_n, X₂₂, Af₁ bzw. die Eingänge A'^, X₃₁, A'_S2, A'_M durch Leiter vei bunden. Auf der Seite der Sichließanschlüsse 3 und des Satzes von Segmenten S₀₀, S₀₁, S₀₂ und S₀₃ in d< Segmentuntergruppe SSW ist eine gedruckte Schal platte, ähnlich der in Fig. 11 bis 13 beschriebene

509 544 / Λ!

Platte, angeordnet. Diese gedruckte Schaltplatte 22.?« ist entsprechend mit Leitern 27a, 276, 27c und 27d (nicht dargestellt) versehen, die sich in Vielfachschaltung mit den Schließanschlüssen 3a, 36, 3r und 3d der entsprechenden Segmente befinden. Weiterhin ist diese Schaltplatte mit Leitern 28a, 286, 28r und 2Sd (nicht dargestellt) versehen, an die die Schließanschlüsse 5a, 56, Sc und Sd entsprechend angeschlossen sind. Diese Leiter 27a, 28a, 276, 286, 27c, 28c, 27</ und 28rf erstrecken sich in der )'-Richtung als die Ausgänge Y₀₀', Y₀₁, K₀₂', und K₀₃'. In der gleichen Weise sind gedruckte Schaltplatten 22.v6, 22k· und 22sd entsprechend für die Segmente S₁₀, S₁₁, S₁₂, S₁₃, S₂₀, S₂₁, S₂₂, •$23* S₃₀, S₃₁, S₃₂ und S₃₃ vorgesehen, und von diesen gedruckten Schaltplatten 22*6, 22.rr und 22sd sind in der K-Richtung Reihen von Ausgängen K₁₀', K₁₁', K₁₂', Y ' V ' Y ' Y ' Y ' und V ' V ' V ' Y ' '13' '20' '21' '22' '23 ^unu '30' '31' '32' '33 abgeleitet.

Weiterhin muß eine gedruckte Schaltplatte M₀₀ zum Verbinden der schließseitigen Kontaktanschlüsse des Segments P₀₀ und der Hilfsanschlußseite des Segments S₀₀ vorgesehen sein. Die gedruckte Schaltplatte M₀₀ ist mit einem Leiter 30a zur Verbindung der schließseitigen Kontaktanschlüsse 3 mit den Hilfsanschlüssen 4' und einem Leiter 31a zur Verbindung der schließseitigen Kontaktanschlüsse 5 mit den Hilfsanschlüsscn 6' vorgesehen. Diese Leiter 30a und 31a bilden eine Anschlußleitung L₀₀, die sich in der Z-Richtung erstreckt.

In ähnlicher Weise ist eine gedruckte Schaltplatte M₀₁ vorgesehen, die sich über die Längen der Segmente P₀₁ und S₁₀ erstreckt und auf dieser Schaltplatte ist eine Anschlußleitung Z-₀₁ vorgesehen. Entsprechende Anschlußleitungen aufweisende gedruckte Schaltplatten M₀₂, M₀₃, M₁₀, M_n, M₁₂, M₁₃, M₂₀, M₂₁, M₂₂, M₂₃, M₃₀, M₃₁, M₃₂ und M₃₃ erstrecken sich über die Längen der Segmentpaare P₀₂ und S₂₀, P₀₃ und S₃₀, P₁₀ und S₀₁, P₁₁ und S_n, P₁₂ und S₂₁, P₁₃ und S₃₁, P₂₀ und S₀₂, P₂₁ und S₁₂, P₂₂ und S₂₂, P₂₃ und S₃₂, P₃₀ und S₀₃, P₃₁ und S₁₃, P₃₂ und S₂₃ sowie P₃₃ und S₃₃. Zu diesen gedruckten Schaltplatten gehören entsprechend die Anschlußleitungen L₀₂, L₀₃, L₁₀, L₁₁, L₁₂, L₁₃, L₂₀, L₂₁, L₂₂, L₂₃, L₃₀, L₃₁, L₃₂ und L₃₃.

Die Segmentuntergruppen PSlV und SSlV sind in Fig. 14 voneinander getrennt dargestellt, obwohl sie in der Wirklichkeit eine Einheit bilden. Außerdem müssen sämtliche vorstehend angegebenen gedruckten Schaltungen vorgesehen sein, obwohl der größere Teil von ihnen in Fig. 14 der besseren Übersicht halber nicht dargestellt ist.

Fig. 15 zeigt einen Schaltplan der Signalschalteinrichtung nach Fig. 14, in der dieselben Symbole wie in Fig. 14 verwendet sind, um die Verknüpfungen zwischen Segmentpaaren P₀₀ und S₀₀, P₀₁ und S₁₀, P₀₂ und S₂₀ sowie P₀₃ und S₃₀ zu verdeutlichen. Die gleichen Verknüpfungen für die Segmente P₁₀ und S₀₁, P_n und S_n, P₁₂ und S₂₁, P₁₃ und S₃₁ und so weiter sind ebenfalls in Fig. 15 dargestellt. Wie sich im Vergleich zwischen den Schaltplänen nach Fig. 15 und Fig. 1 oder im Hinblick auf Fig. 14 ergibt, sind die Eingänge X₁₀, X₂₀ und X₃₀' der Schaltmatrixen S₁, S₂ und S₃ der zweiten Stufe in Fig. 1 an die Ausgänge K₀₁, K₀₂ und K₀₃ der Schaltmatrix P₀ der ersten Stufe gelegt, und die Eingänge .Y₀₁', AT₂₁' und .Y₃₁' an den Schaltmatrixen S₀, S₂, S₃ der zweiten Stufe sind an die Ausgänge K₁₀, V₁₂ und K₁₃ der Schaltmatrix P₁ der ersten Stufe gelegt. Ebenso sind die Eingänge der Schaltmatrixen S₀, S₁, S₂ und S₃ der zweiten Stufe an die Eingänge der Schaltmatrixen P₂ und P₃ der ersten Stufe gelegt. Die erfindungsgemäße Signalschalteinrichtung nach Fig. 14 ermöglicht die gleiche Arbeitsweise wie die herkömmliche Vorrichtung nach Fig. 1. Bei der erfindungsgemäßen Signalschalteinrichtung nach Fig. 14 sind die Eingänge ^V₀₀ bis ^₃₃ parallel zueinander angeordnet. Das gilt auch für die Verbindungen L₀₀ bis L₃₃ oder für die Ausgänge K₀₀' bis K₃₃'. Es zeigt sich, daß die gegenseitigen Verknüpfungen

ίο durch gedruckte Schaltungen vorgenommen werden können. Somit können die Anschlüsse für die Eingänge, die Ausgänge und die Verbindungen zwischen diesen ohne Schwierigkeiten automatisch vorgenommen werden.

Alle Segmente der Segmentuntergruppe PSW liegen den entsprechenden Segmenten der Segmentuntergruppe SSW geometrisch gegenüber. Dementsprechend sind die Verbindungen L₀₀ bis L₃₃, die den Verbindungsdrähten zwischen den Aus- und Eingängen der beiden Schaltstufen der herkömmlichen Schalteinrichtung nach Fig. I entsprechen, in den Aufbau der Segmentuntergruppen PSW und SSH'' integriert, da diese Verbindungen mit einer Einschlagverbindung erreichbar sind. Bei der herkömmlichen Verbindung nach Fig. I ist dagegen eine Doppelschlagverbindungsarbeit notwendig, weil die Schaltmatrixen der primären Stufe, in denen Ausgänge mit Kreuzungspunkten verbunden sind, und die Schaltmatrixen der zweiten Stufe, in denen Eingänge mit Kreuzungspunkten verbunden sind, zusätzliche Verbindungsleitungen benötigen, die zwischen den Ein- und Ausgängen sich überschneiden.

Es ist klar, daß die Schaltkapazität der erfindungsgemäßen Schalteinrichtung durch die Vergrößerung oder Verkleinerung der Anzahl der Segmente in der X- oder K-Richtung oder in beiden Richtungen einer Segmentunteigruppe PSW oder SSM' oder beiden, wie in Fig. 14 veranschaulicht ist, frei gewählt bzw. gesteuert werden kann.

Zum Beispiel kann bei der Segmentuntergruppe PSH^/ eine Schaltmatrix von 8 · 4 Kreuzungspunkten durch Hinzufügen von vier Sätzen von Segmenten in der K-Richtung erreicht werden. Jeder Satz würde vier Segmente umfassen, die in der A'-Richtung übereinander angeordnet sind.

Die Eingänge X₀₀ bis X₃₃, die Ausgänge K₀₀ bis K₃₃ und die Verbindungen L₀₀ bis L₃₃ erstrecken sich der Reihe nach entlang den X-, Y- und Z-Achsen.

Da diese Leitungsgruppen im wesentlichen rechtwinklig zueinander liegen, ist das Störsignal auf Grund der Gegeninduktanz zwischen diesen Leitungsgruppen auf ein Minimum begrenzt und die Übersprechgröße ist wesentlich reduziert.

Außerdem können die Segmentuntergruppen PSIF und SSW räumlich genügend dicht einander genähert werden und die Verbindungsleitungen sind nicht an Schnittpunkten beteiligt. Hierdurch lassen sich sehr gute elektrische Übertragungscharakteristiken, wie ein geringer Übertragungsverlust, ein verbesserter Übersprechdämpfungsfaktor und eine weitere Arbeitsfrequenzbandbreite erzielen.

Obwohl in Fig. 14 nicht besonders dargestellt, ist es klar, daß die gedruckten Schaltplatten 22pa bis 22pd und 22.va bis 22.«/ in einem Rahmen eingesetzt werden können, wobei zwei parallele Kanten in ein Paar von Führungsschützen in den Rahmen eingreifen und dabei die relative Anordnung der Segmente in der dargestellten Segmentgruppe unverändert bleibt.

Hierbei können die Endabschnitte 27 der gedruckten Schaltplatten in eine Mehrsteckbuchse eingesteckt sein, die sich in dem Rahmen befindet, um Verbindungen mit anderen Einrichtungen herstellen zu können.

Die Einrichtung nach F-ig. 14 ist aus mehreren Segmenteinheiten zusammengesetzt, von denen jede aus vier Segmenten besteht. Solch eine Segmenteinheit kann ebenfalls als eine Baueinheit für die erfindungsgemäße Einrichtung dienen. Während die Erfindung an Hand einer besonderen Ausführungsform nach Fig. 14 beschrieben worden ist, in der die gedruckten Schaltplatten als Anschlußverbindungen der Eingänge, Ausgänge und der Zwischenverbindungen benutzt werden, kann auch ein sogenanntes Bandkabel eingesetzt werden. Bandkabel bestehen aus einem dünnen flexiblen Film bzw. Schicht aus Isoliermaterial und mehreren parallelen Leitern auf oder eingebettet in den Film in Längsrichtung. Ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Signalschalteinrichtung mit Bandkabeln ist in Fig. 16 dargestellt, in der ein Gehäuse dargestellt ist, in welchem gedruckte Schaltungen 22pa bis 22/K· und lisa bis 22.vr entsprechend Fig. 14 durch Bandkabel ersetzt sind, die vergleichsweise mit 33/>a bis 33/7C und 33.va bis 33 se bezeichnet sind. Leiter 30 und 31 sind direkt verbunden ohne Verwendung der gedruckten Schaltungen M₀₀ bis Af₂₂. Es werden Segmente verwendet, die flanschartige Vorsprünge 17 und 18 aufweisen, wie sie in den Fig. 8 bis 10 dargestellt sind.

Obgleich ein Ausführungsbeispiel näher beschrieben worden ist, in dem eine Gruppe von Segmenten in zwei Teilgruppen unterteilt ist, schließt die Erfindung nicht die Möglichkeit aus, daß eine Unterteilung in mehr als zwei Teilgruppen erfolgt. Beispielsweise veranschaulicht Fig. 17 ein Ausführungsbeispiel nach dei Erfindung, in dem die Segmentgruppe entlang der Z-Achse in zwei Teilgruppen unterteilt ist. Der untere Teil der Einheit ist in zwei Segmentuntergruppen 40 und 41 entlang der .\'-Achse und der obere Teil ist in die Segmentuntergruppen 42 und 43 entlang der K-Achse unterteilt. Außerdem ist die Teilung einer Gruppeneinheit in mehrere Untergruppen nicht beschränkt auf eine Ebene. Nach der Erfindung besteht

ίο die Möglichkeit einer Teilung durch eine Kombination von Ebenen 45, die senkrecht zueinander verlaufen und eine Gruppeneinheit in Segmenluntergruppen 46 und 47 beispielsweise entsprechend Fig. 18 unterteilen.

Nach der Erfindung läßt sich auch eine Schaltsignaleinrichtung angehen, die /, m und η Segmente umfaßt, die der Reihe nach entlang rechtwinkligen X-, K- und Z-Koordinalenachsen angeordnet sind, wobei jedes Segment mehrere Schaltelemente enthält.

Die Größen /, m und η stellen eine positive ganze Zahl gleich oder größer als eins dar, ausgenommen, daß wenigstens eine der Größen gleich oder größer als zwei ist.

Außerdem kann die Einrichtung in eine größere Anzahl von Segmentuntergruppen unterteilt sein ui.d wenn

^a5 je zwei von diesen berücksichtigt sind, befinden sich die Eingänge von einer Untergruppe in der X- (oder K- oder Z)-Richtung, die Ausgänge von der anderen Untergruppe in der K- (oder Z- oder ΛΟ-Richtung und die Zwischenverbindungen zur Verbindung der beiden Untergruppen in der Z- (oder X- oder K)-Richtung. Die Zahl der Eingänge, Ausgänge und der Zwischenverbindungen sind entsprechend a, b und c (jede diesei Größen ist eine positive ganze Zahl gleich oder größei als eins) und befinden sich in vielfacher Verbindung mit Anschlüssen von mehreren Segmenten.

Hierzu 7 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Signalschalteinrichtung aus mehreren nach Art von Schaltmatrixen sich kreuzenden Signaleingangsleitungen und Signalausgangsleitungen mit an den Kreuzungspunkten angeordneten Schaltelementen zur wahlweisen Verbindung oder Trennung eines Signalweges zwischen einer bestimmten Eingangsleitung und einer bestimmten Ausgangsleitung, gekennzeichnet durch mehrere jeweils wenigstens ein Schaltelement (11) umfassende Schaltsegmente (15), die entlang rechtwinkliger Koordinatenachsen (X, Y, Z) baukastenartig zu einer dreidimensionalen Schaltsegmenteinheit zusammengestellt sind, wobei die Schaitsegmenteinheit entlang einer Koordinatenebene in wenigstens zwei Schaltsegmentgruppen {PSW, SSW) unterteilt ist und innerhalb der einen Schaltsegmentgruppe (PSW) parallele Eingangsleitungen ao {22p, 33/j), innerhalb der anderen Schaltsegmentgruppe (SSW) parallele Ausgangsleitungen (22s, 33.v) und zum Verbinden der Schaltsegmentgruppen parallele Verbindungsleitungen vorgesehen sind, wobei die Eingangsleitungen in Richtung einer ersten Koordinatenachse (X), die Ausgangsleitungen in Richtung einer zweiten Koordinatenachse (Y) und die Verbindungsleitungen in Richtung einer dritten Koordinatenachse (Z) verlaufen.

2. Signalschalteinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die parallelen Eingangslind Ausgangsleitungen (25, 26; 27, 28) und die Verbindungsleitungen (30,31) in gedruckten Schaltplatten (22p, 22s, M) angeordnet sind (Fig. 14), von denen die einen Schaltplatten (22s) rechtwinklig zu den anderen Schaltplatten (22p, M) verlaufen.

3. Signalschalteinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die parallelen Eingangstind Ausgangsleitungen (25, 26; 27, 28) in Band- ♦» kabeln (33P, 335) angeordnet sind und die Verbindungsleitungen (30, 31) parallele Drähte sind (Fig. 16).

4. Signalschalteinrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltsegmente (15) jeweils aus mehreren in Reihe angeordneten Schaltelementen (Ua, Hb, lic, Ud) bestehen, die in einem quaderförmigen Gehäuse (16) angeordnet sind, wobei die Schaltsegmente der einen Schaltsegmentgruppe (PSW) an gegenüberliegenden parallelen Gehäuseseiten (16a, 16b) in parallelen Reihen längs der Schaltelemente Anschlüsse (3, 5 und 4, 6) aufweisen und wobei die Schaltsegmente der anderen Schaltsegmentgruppe (5¹SfH an parallelen benachbarten, rechtwinklig •ufeinanderstehenden Gehäuseseiten (16a, 16b, 16c) in parallelen Reihen längs der Schaltelemente Anschlüsse (3, 5; 4, 6; 4', 6') aufweisen, von denen jeweils die einen Anschlüsse (4, 6) entlang der einen Gehäuseseite mit den entlang der benachbarten Gehäuseseite befindlichen Anschlüssen (4', 6') miteinander verbunden sind.

5. Signalschalteinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Schaltelemente (15/1, ISB, 15C, 15D) parallel nebeneinander angeordnet eine Schalteinheit (22) und mehrere parallele Schalteinheiten eine Schaltsegmentgruppe (PSW, SSW) bilden, wobei die parallelen Ebenen der Schalteinheiten der beiden Gruppen zueinander senkrecht verlaufen.

6. Signalschalteinrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 5, gekennzeichnet durch folgende Kombination:

a) eine erste und zweite Signalschaltgruppe (PSW und SSW) besteht jeweils aus mehreren parallelen Schalteinheiten (22), deren Schaltelemente (11) in den Achsrichtungen X, Y und Z neben- und übereinander angeordnet sind;

al) die erste Signalschaltgruppe (PSW) enthält mehrere Schalteinheiten (22p), die entlang der Y-Richtung in parallelen A'-Z-Ebenen hintereinander angeordnet sind, wobei die einzelnen Segmente (15) in A'-Richtung liegen;

a2) die zweite Signalschaltgruppe (SSH⁷) entlang mehrerer Schalteinheiten (22J), die entlang der A'-Richtung in parallelen Z-^-Ebenen übereinander angeordnet sind, wobei die einzelnen Segmente (15) in A'-Richtung liegen;

a3) die Anschlüsse (3, 4; 5, 6) der Schaltelemente (11) der ersten Signalschaltgruppe (PSW) befinden sich an entgegengesetzten Seiten (16a, 166) der Segmente (15) in parallelen A'-Z-Ebenen;

a4) die Anschlüsse (4, 6; 4', 6') der zweiten Signalschaltgruppe (SSH⁷) befinden sich an benachbarten Seiten (16a, 16r) der Segmente (15) jeweils in parallelen X-Z- und K-Z-Ebenen;

a 5) die erste und die zweite Signalschaltgruppe (PSW und SSW) grenzen mit ihren Schalteinheiten (22/7 und 22s) in einer A'-K-Ebene aneinander;

b) parallele Eingangssignalleitungen (25, 26) verlaufen in parallelen A'-Z-Ebenen und verbinden die einzelnen parallelen Anschlüsse (4, 6) an den einen Seiten (16Z>) der Segmente (15) jeder Schalteinheil (22/.);

c) parallele Ausgangssignalleitungen (27, 28. nicht dargestellt) verlaufen in parallelen Y-Z-Ebenen und verbinden die einzelnen paralleler Anschlüsse (3, 5) an den einen Seiten (16«) der Segmente (15) jeder Schalteinheit (22i);

d) Verbindungssignalleitungen (30, 31) verlaufen in parallelen A'-Z-Ebenen, jedoch nicht in denselben Ebenen der Eingangssignalleitungen (25, 26) und verbinden die einzelnen parallelen Anschlüsse (3, 5] an den anderen Seiten (16a) der Segmente (15) dei ersten Signalschaltgruppe (PSW) mit den einzelner in denselben parallelen Ebenen liegenden parallelen Anschlüsse (4\ 6') der Segmente der zweiter Signalschaltgruppe (SSW).