DE2146939C - Koordinatenwählschalter für Fernmelde-, insbesondere Fernsprechvermittlungsanlagen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Koordinatenwähl- oder Kreuzschienenschal'er für Fernmekle-. insbesondere Fernsprechvermittlungsanlagen, mit magnetisch betätigten Kreuzpunktkontakten, bei denen Quecksilber zum Einsatz kommt. Aus der deutschen Offenlegungsschrift 1 *■>37 785 Lsi ein Koordinatenwählschalter bekannt mit Kreuzpunk'kontakten, an a5 denen Quecksilbertropfen in Au^parungen beweglicher Kolben gefangen siiul, die durch dnc mechanische Steil»¹:vorrichtung bewegt werden, und /war zwischen eine,- Ruhestellung in welcher die Quecksilbenropfen mit einer Schiene' der matrizenartigen orthogonalen Kontaktschienenanordnung in Kontakt sind, und einer Arbeitsstellung, in welcher die Quecksilbertropfen mit zwei sich kreuzenden Koinaktschienen deSchalters in Kontakt sind. Derartige Kreuzschienenschalter oder Koordinatenwählschalter arbeiten zufriedenstellend, aber es müssen Maßnahmen eranftcn werden. 11,11 die O\\dation und den Verlust \oi: Quecksilber zu >.:rmciden. Hierzu gehör¹., daß die Kolben und die diese aufnehmenden Bohrungen m<: hoher Präzision bearbeite', werden müssen, was zu ie lativ hohen Gestehungskosten für einen derartige:. Koordinatenwählschalter führt.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde einen Koordinatenwählschalter zu schaffen, bei der·. keine Oxydation und kein Verlust von Quecksilhe; aultreien kann und doch die Vorteile der Quecksilber schalter, wie sichere-, Schalten und hohes SchalUe:- hältnis, gewährleistet sind. Auch soll die erforderlich. Bearbeinmgsgeuauigkeit der Einzelteile des Schalte-■ nicht extrem hoch. sein.

Hierzu echt die Erfindung aus \on einem Koord: naienwählschalter für Fernmelde-, insbesoiuici, Fernsprechvermittlungsanlagen. mit zwei Vielfache;· metallischer Kontaktschienen. wobei beide Vielfach·, aus in äquidistanten Ebenen als Zeilen und Spalk:; angeordnete Reihen \on Kontaktschienen bestehe!,. die* Ebenen des ersten Vielfachs zwischen die Ebener des zweiten Vielfachs eingeschoben sind und die Kon taktschienen des ersten Vielfachs untereinander patai-IeI und senkrecht zu den untereinander parallele;_: Kontaktschienen des zweiten Vielfachs verlaufen. De; Koordinatenwählschalter ist ferner versehen mit einem die Kontaktschieueuvielfache aufnehmenden Schalterkorper aus Kunststoff, dessin Stirnseiten parallel zu den Kontaktschienenebenen verlaufen, weiterhin mit zylindrischen Bohrungen, die an den Kreuzpunkten der Kontaktschienen diese selbst und den Schalterkorper durchsetzen und Schaltkolben aufnehmen, welche Kontaktringe aufweisen, ferne·· mit Abschlüssen, welche die Bohrungen dicht abschließen. und schließlich mit zwei Reihen vcrschieblicher Stcuerschienen entsprechend den Zeilen- und Spaltenkoordinaten, von denen die eine Reihe auf der einen Stirnseite und die andere Reihe senkrecht dazu auf der anderen Stirnseite des Schaltkörpers angeordnet ist.

E: findungsgemäß bestehen die Schaltkolben aus magnetischem Werkstoff, die äußere Ringfläche der Kontaktringe und die Schnittflächen der Kontaktsehienen in den Bohrungen sind mit Quecksilber benetzt, die die Schaltkolben aufnehmenden Bohrungen sind mit Schutzgas gefüllt, und in den Steuerschienen sind im Abstand der Kreuzpunkte Magnete untergebracht.

Der die gekreuzt in Matrixfoni angeordneten Kontaktschienen enthaltende Schalterkörper, die Bohrungen an den Kreuzpunkten und die Schaltkolben bilden eine dicht abgeschlossene, unter Schutzgas stehende Einheit. Der Schalterkörper läßt sich zusammen mit den Kontaktschienen in \ortcilliafter Weise als Kunstsioffumspritzteil herstellen. Die Steuerung der Schaltkolben erfolgt nicht mehr mechanisch, sondern magnetisch, und die Schaltkolben selbst bestehen aus magnetischem Werkstoff. Anstatt Quecksilbertropfen zur Koniaktbildung zwischen zwei Konlaktschienen einzi^etzen. erfolgt der Kontakt zwischen den mit Quecksilber benetzten metallischen Teilen

<ler Schaltkolben und den ebenfalls mit Quecksilber Ivnei/icn Teilen der Kontaktsehienen. wo diese durch die Bohrungen geschnitten werden, in welchen die Sehalikolhen laufen. Obwohl das Quecksilber keine '! topfen bildet, ist es für die Arbeitsweise des Koord;-na'.enwühKchaliers unerläßlich, denn die Erfahrung Ϊ; ü gezeigt, daß der Kontakt zwischen einem Schalt-Lilhen. der duich lsoüer/onen getrennte Memllzonen besitzt, lind einer Bohrung, die als Zylinder für diesen Kolben dient und ebenfalls durch Isolierabsehnitte ueeiinte Metallabschnitte besitzt, nicht ausreichend ist. •,■in einen guten Stromübergang zwischen den Metall- :ei!en des Knlt-ciis und der Bohrung sicherzustellen. ,'.iiin die an diesem Übergang beteiligen Metallteile ü;,1i! mit Quecksilber benetzt sind.

Ciemab weiterer Erfindung besitzt der Koordina-Ii !!wählschalter Schaltkolben mil einem Kern aus magnetischem Werkstoff, der eine elektrisch isolierende Hülle tragt und auf dieser metallische Kontaktringe in «ineirt der Staffelung der Ko'Uaktsehienei. ebenen anj.epaßten Abstand. Hierdurch ergibt sich c\n einfach !•.»!!"gebauter Schaltkolben, der sich gut für eine Massenfertigung als Kimstsioffumspriizteil eignet.

Gemäß weiterer Erfindung bestehen die Abschlüsse, welche die Bohrungen abschließen, aus zwei an den beiden Stirnseiten des Schalterkörpers befestigten Stirnplatten, welche an ihren Außenflächen Reihen von Nuten besitzen, in denen die Steuerschienen laufen. Hierdurch ergibt sich ein einfacher ur.d hermetisch dichter Abschluß der mit Schutzgas gefüllten Kreuzpunkte, weicher gleichzeitig die Führungsfunktion für die Steuerschienen übernimmt, was zu einem besonders kompakten Aufbau des Koordinalenwählschaltcrs führt.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus eier folgenden Beschreibung an Hand der Zeichnung. In dieser zeigt

Fig. 1 den Koordinatenwählschalter in perspektivischer Darstellung,

F i g. 2 und 3 abschnittsweise den Koordinatenwählschalter im Querschnitt durch die Achse eines Kolbens, und zwar in F i g. 2 in Ruhestellung des Kolbens und in F i g. 3 in Arbeitsstellung des Kolbens.

Fig. 4 in perspektivischer Darstellung und in größerem Maßstab die Elektromagneten des Koordinatenwählschalters.

F i g. 5 a bis 5 c und 6 a bis 6 g Schnitte durch die Achse eines Kolbens zur Erklärung der Funktion des Schalters.

Der Koordinatenwählschalter (Fig. 1) besitzt einen Schalterkörper 1 aus elektrisch isolierendem Kunststoff. Im Schalterkörper sind zwei Vielfache von Metallstreifen oder Kontaktschienen 2 und 3 angeordnet. Jedes Vielfach besteht aus in äquidistanten Ebenen als Zeilen und Spalten angeordnete Reihen von Kontaktschiencn. Alle Kontaktschienen eines VijI-fachs verlaufen senkrecht zu allen Kontaktschienen des anderen Vielfachs, und die einzelnen Reihen sind ineinander verschränkt angeordnet. Alle Kontaklschienen eines Vielfachs sind zueinander parallel. Die • Kontaktschienen sind in Fig. 1 als waagrecht verlaufend dargestellt, und der Schalterkörper 1 und die Kontaktschienen selbst sind mit einem rasterförmigen Vielfach von senkrechten Bohrungen 4 mit Kreuzpunktachsen 5 angebracht, welche Kanäle zur Aufnähme längsverschieblicher Schaltkolben 6 bilden.

Ein Schaltkolbeno besteht aus einem Kern 7 in Form einer Rundstange aus magnetischem Werkstoff.

welche mit einer Isolierhülle 8 bekleidet ist. auf welcher konzentrische Kontaktringe 9 befestigt sir.J. ehe aus dem gleichen Werkstoff wie die Kreuzschienen 2 und 3 bestellen. Die Kontaktringe sind also gegeiuibei : dem Kern 7 elektrisch isoliert. Der Kolben UiLU v.ch als Kunststoffumspritzteil herstellen.

Stirnplatien 10 und 11 sind, beispielsweise Jui,,i Klebung, an der oberen und der unteren Stirnfläche des Schalterkörpers 1 angebracht. Die Siirnplatten K ίο sitzen an ihrer Außenseite parallele Nuteim-ihcn 12 und 13. die senkrecht zueinander verlauten und in eiei Verlängerung der Kontaktsehienen angeordnet snni Die Stirnplatien 10 und 11 gewährleisten ein ,!:.h;e-Abschließen des Schaherkörpers und dann! .üie Kreuzpunktkontakte. Die Spanplatten werden ausbracht, nachdem die Schallkolben 6 unter Sciuit/μ.ι---atmosphäre in die Bohrungen 4 eingeblacht uoidcis sind.

In den Nuten 12 und 13 Uu.-en Steuerschiene:; 14 und 15 aus Isolierwerkstoff. In e.en Steuerschu :ien sind Magnete 16 bzw. 16' angeordnet, und zwai m gleicher Anzahl und in gleichem Abstand wie di·, Kon'aktschienen im Schal'.erkörper. Alle Magne;. sind in gleicher Richtung gepolt, und das magnetische Feld verläuft jeweils senkrecht zur Achse der zugehörigen Schallkolben.

In rechteckigen Durchbrüelier. 18 des Schaiieikoi pers 1 sind gebogene Blattfedern 17 iintergcHacht. ■ deren eines Ende 19 über den Durchbruch hin.msi.igi und jeweils in ein Fenster 20 am Ende jedei Suuei schiene eingreift. Die Steuerschienen werden, dm eh Elektromagnete 21 und 22 betätigt, deren I auehkerne 23 an die Steuerschienen 14 und 15 angekuppelt sind Die Außenflächen der Schaltringe 9 und du vhniii flächen der Bohrungen in den Kontaktschienen 2 und 3 CF i g. 2 und 3) sind mit einer Quecksiltieischich; 24 bedeckt, die wesentlich für das Arbeiten des Schalten ist. Die Elektromagnete 21 bzw. 22 (Fig. 4) sind \on jeweils zwei Leisten 25 und 26 gehalten, die halbkreiv förmige Aussparungen 27 und 28 aufweisen uiui durch Schrauben 29 an den Stirnplatten 10 bzw. 11 befestigt sind. Eine Abdeckleiste 30 ist durch Schrauben 31 und 32 an den Leisten 25 und 26 befestigt.

Die Funktion des Koordinatenwählschaliers !äl^!,i sich an Hand der F i g. 5 a bis 5 c und 6 a bis (> g ei klären. In F i g. 5 a zieht der Magnet 16 der Steuerschiene 14 den Schaltkolben 6 nicht an, und dieser verbleibt in seiner Ruhestellung, in der er durch den Magneten 16 der Steuerschiene 15 gehalten wird. In F i g. ^ς b zieht der Magnet 16 den Kolben 6 an. Ip Fi g. 5 c zieht der Magnet 16 den Kolben 6 nicht an, der vom Magneten 16' festgehalten wird.

In F i g. 6 a bis 6 g sind die aufeinanderfolgenden Phasen (.es v'erbindungsaufbaus, der Verbindung und der TrennuM' der Verbindung durch einen Schaltkol ben gezeigt. Zur deutscheren Darstellung wild mm ausgesetzt, daii die beiden Steueischienen 14 und 15. welche sich auf diesen Schaltkolben beziehen, in dei gleichen senk-echten Ebene liegen.

Fig. 6 a: Der Kolben ist in Ruhestellung, es ist keine Verbindung vorhanden.

F i g. 6 b: Die Steuerschiene 15 ist nach links ge/o gen, der Kolben bleibt in Ruhestellung (und das gleiche gilt für alle Kolben, die unter Stenciling d> 1 Steuerschiene 15 stehen).

Fig. 6c: Die Steuerschiene 14 ist nach links ge/n gen, der Magnet 16 zieht den Kolben 6 an; dieses An

ilicn erfolgt beim Übergang des Magneten in die illung in F i g. 5 b. Die Verbindung ist hergestellt, er alle anderen Kolben unter der Steuerung der euerschiene 14 wurden nicht angezogen.

Fig. 6d: Die Steuerschiene 15 ist zurückgelaufen, :r Kolben bleibt in Arbeitsstellung (Fall in F i g. 5 c).

F i μ. 6 e: Die Steuerschiene 14 ist zurückgelaufen, der Kolben bleibt in Arbeitsstellung (Fall von F i g. 5 a).

Fig. 6 f: Die Steuerschiene 15 ist nach links gezogen, der Kolben gelangt in Ruhestellung zurück, was die Trennung der Verbindung bewirkt.

F i g. 6 g: Die Steuerschiene 15 ist zurückgelaufen, der Sclialtkolben verbleibt in Ruhestellung.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Koordinaten^ Lihlschiiller für Fcrnmelde-, insbesondere Femsprechvermilllungsanlagen. mit zwei Vielfachen metallische" Kontaktschienen, wobei beide Vielfache- aus in üquid'stanten Ebenen als Zeilen und Spalten ungeordnete Reihen von Koniakt.ehienen bestehen, die Ebenen des ersten Vielfachs zwischen die Ebenen des zweiten \'ielfachs eingeschoben sind und die Kontaktschienen des ersten Vielfachs untereinander parallel und senkrecht zu den untereinander parallelen Koniaktschienen des zweiten Vielfachs verlaufen, ferner mn einem die Kontaktsehienein ielfache aufnehmenden Schalterkörper aus Kunststoff, dessen Stirnseiten parallel zu den Kontaktschienenebenen verlaufen, weiterhin mit zylindrischen Bohrungen, die an den Kreuzpunkten der Konlaktschienen diese selbst und den Schalterkoiper durchsetzen und Schaltkolben aufnehmen, welche Kontaktringe aufweisen, ferner mit Abschlüssen, welche die Bohrungen dicht abschließen, und schließlich mit zwei Reihen verscniebhcher Steuerschienen entsprechend den Zeilen- und Spaltenkoordinaten, von denen die eine Reihe auf der einen Stirnseite und die andere Reihe senkrecht dazu auf der and.'reu Stirnseite des Schalterkörpers angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltkolben (6) aus magne- äschern Werkstoff bestehen. c!::ß di·¹ äußere Ringfläche der Kontaktringe (9) und die Schnittflächen der Kontaktschieneil (2,3) in den Bohrungen (4) mit Quecksilber (24) benetzt sind, daß die die Schaltkolben aufnehmenden Bohrungen (4) mit Schutzgas gefüllt sind und daß i:: den Steuerschienen (14, 15) im Abstand der Kreuzpunkte (4.5) Magnete (16, 16') untergebracht sind.

2. Koordinatenwählschalter nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Schaltkolben (6) mit einem Kern (7) aus magnetischem Werkstoff, der eine elektrisch isolierende Hülle (8) trägt ur,d auf dieser metallische Kontaktringe (9) in einem der Staffelung der Kontaktschienenebenen angepaßten Abstand.

3. Koordinatenwählschalter nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschlüsse, welche die Bohrungen abschließen, aus zwei an den beiden Stirnseiten des Schaltcrkörpers (1) befestigten Stirnplalten (10. II) bestehen. welche an ihren Außenflächen Reihen von Nuten (12, 13) besitzen, in denen die Steuerschienen (14, 15) laufen.