DE223542C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- M 223542 KLASSE 21 a. GRUPPE

Schaltungsanordnung für selbsttätige Fernsprechämter.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 25. November 1908 ab.

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung für selbsttätige Vermittlungsämter und besteht in der Hauptsache darin, daß zur Verbindung der rufenden mit der zu rufenden Teilnehmerstelle irgendeine Form von Strahlungsenergie dient, wie Licht, Wärme, elektromagnetische Wellen usw.

Zu diesem Zweck ist jeder Teilnehmerstelle im Amt ein Energiestrahlenerzeuger (Licht- oder Wärmequelle, Erreger elektromagnetischer Wellen usw.) und ein entsprechender Energiestrahlenempfänger (Selenzelle, Bolometer, Fritter usw.) zugeordnet, von denen der erstere von seiner zugehörigen Teilnehmerstelle aus auf elektromagnetischem Wege auf irgendeinen der für die anderen Teilnehmerstellen vorgesehenen Empfänger gerichtet sowie in der Stärke verändert werden kann, während der letztere bei Beeinflussung durch irgendeinen Erzeuger zur Wirkung auf einen ihm zugehörigen Ortsstromkreis kommt.

Dieser Ortsstromkreis ermöglicht dann die Sprechübertragung zwischen dem rufenden und gerufenen Teilnehmer.

Auf der Zeichnung ist eine Ausführungsform der Erfindung dargestellt, bei welcher als Strahlungsenergie Licht benutzt wird, das von einer elektrischen Glühlampe auf eine Selenzelle geworfen wird. · .

A ist die rufende, B die gerufene Teilnehmerstelle und C das Amt. Da die Apparate auf den Teilnehmerstellen sowie die zu letzteren gehörigen, auf dem Amt vorgesehenen Apparate identisch sind, so sollen sie im folgenden mit den gleichen Bezugszeichen beschrieben werden, jedoch mit dem Unterschied, daß die zu der gerufenen Teilnehmerstelle gehörigen einen Index erhalten.

Jede Teilnehmerstelle ist mit dem Amt durch die beiden Leitungen 1, 2 verbunden und besitzt einen Induktor a, einen Fernhörer b, ein Mikrophon c, einen Wecker d mit vorgeschaltetem Kondensator, einen Hakenschalter f und zwei Tasten g¹, g², die zum Erden der Leitung 1 bzw. 2 dienen.

Die Teilnehmerleitungen 1, 2 sind auf dem Amt C j e an ein Relais i, j sowie über die Leitungen 21, 22 an einen Wahlschalter k angeschlossen.

Die Relais i, j liegen andererseits an den beiden Polen einer in der Mitte geerdeten Batterie m. Alle übrigen Stromquellen oder Batterien sind der Einfachheit halber nur durch ihre Pole angedeutet. Je nach Bedarf können sämtliche oder mehrere Stromquellen in üblicher Weise zusammengefaßt werden. Die Relais i, j dienen zur Steuerung dreier Elektromagnete n, 0, ft sowie des Stromkreises einer Selenzelle q, die mit einem Relais r in Reihe liegt.

Die Elektromagnete η und 0 werden zur Drehung des in den Fig. 2 und 3 in größerem Maßstabe dargestellten Strahlensenders benutzt. Die Quelle der Strahlungsenergie bildet hier eine elektrische Glühlampe s, deren Lichtstrahlen durch eine Sammellinse parallel gerichtet werden. Die Lampe s befindet sich in einem bis auf die Sammellinse lichtdicht geschlossenen Behälter, der um eine wagerechte Achse s¹ drehbar ist. Auf der Achse sitzt ein Schaltrad s², in welches die Klinke des Schaltmagneten η eingreift. Die Lampe s mit ihrem

Schaltmagneten η ist auf einer um eine senkrechte Achse drehbaren Platte t angeordnet, die ebenfalls mit einer Verzahnung zum Eingriff des Ankers des Elektromagneten ο versehen ist. Mit den Verzahnungen des Rades s² und der Platte t wirken ferner die Anker zweier in Reihe geschalteter Auslösemagneten u zusammen, welche das Rad s² bzw. die Platte t in derjenigen Stellung festhalten, in welche diese

ίο durch die Schaltmagnete η bzw. ο gedreht worden sind. Zur Zurückführung des Lampengestelles und der Platte t in die Ruhelage dienen Federn o. dgl., welche zur Wirkung kommen, sobald die Anker der Auslösungsmagnete u angezogen werden.

Das von der Lampe s ausgesandte Strahlenbündel läßt sich also mittels des Elektromagneten η um eine wagerechte und mittels des Elektromagneten 0 um eine senkrechte Achse drehen. Die Schaltung der Elektromagnete η, ο und u ergibt sich ohne weiteres aus der Zeichnung.

Der Elektromagnet p besitzt zwei Wicklungen p¹, p² sowie zwei Anker p³, pⁱ, von denen p³ in Reihe mit einem ständig umlaufenden Schalter ν liegt.

Der Wahlschalter k wird durch einen Elektromagneten w bei jedem Ansprechen desselben um einen Schritt im Sinne des eingezeichneten Pfeiles weitergedreht und in der jeweils eingenommenen Stellung durch einen Haltmagneten χ festgestellt. Das Arbeiten der Elektromagnete w und χ wird durch drei Relais y, ζ und e geregelt, von denen ζ und e zwei Wicklungen haben. Das Relais ζ ist ferner so eingerichtet, daß es erheblich langsamer anspricht als das Relais y, was durch ein an seinen Ankern angebrachtes Gewicht angedeutet ist. Die Verbindungsleitung zwischen dem Elektromagneten w und dem Relais y ist über einen Widerstand h geerdet.

Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist folgende. Will der Teilnehmer A den Teilnehmer B, dessen Nummer beispielsweise 93 sei, anrufen, so drückt er, bevor er den Fernhörer b von dem Hakenschalter f abnimmt, zunächst neunmal auf die Taste g¹ und schließt hierdurch jedesmal den Stromkreis: m, i, 1, g¹, Erde, m. Das Relais i zieht also seine Anker i¹ und i² an. Der Anker i¹ schließt den Stromkreis: m, i¹, 3, j², 4, 0, 5, m. Der Elektromagnet 0 dreht also bei jedem Niederdrücken der Taste g¹ die Lampe s einen Schritt um ihre senkrechte Achse. Durch das Ansprechen des Ankers i² wird ferner jede gleichzeitige Einschaltung des Elektromagneten η unmöglich gemacht, welche eintreten würde, wenn gleichzeitig mit der Taste g¹ die Taste g² gedrückt würde. Nachdem neun Stromstöße über die Teilnehmerleitung 1 gesandt worden sind, drückt der Teilnehmer A die Taste g² dreimal und schließt dabei jedesmal den Stromkreis: m, Erde, g², 2, j, m. Das Relais / zieht seine beiden Anker j¹ und j² an, die in ganz analoger Weise nun den Elektromagneten η einschalten und zugleich eine Erregung des Elektromagneten 0 verhindern. Bei jedem Stromstoß dreht also der Elektromagnet η jetzt die Lampe s einen Schritt um ihre wagerechte Achse.

Nun nimmt der Teilnehmer A den Fernhörer b von dem Hakenschalter f ab und schließt dadurch den Stromkreis: m, i, 1, b, c, f, 2, j, m, der während der ganzen Dauer des Gespräches aufrecht erhalten bleibt. Beide Relais i und j sprechen an, jedoch die Elektromagnete η und 0 nicht, da sie j a wechselseitig durch die Anker i² bzw. /² abgeschaltet werden. An ihrer Stelle wird vielmehr jetzt das Relais p erregt, und zwar auf dem Wege: m, i¹, 3, j², 6, p¹, 7, *'², 8, j¹, m. Über den infolgedessen angezogenen Anker p* des Relais p wird zunächst das Relais y erregt, und zwar auf dem Wege: Pluspol, pⁱ, 9, den in der Ruhelage befindlichen Arm k¹ des Wahlschalters k, 10, zⁱ, 11, y, h, Minuspol, so daß das schnell ansprechende Relais y in Wirkung tritt.

Durch den Anker p³ wird ferner bei jeder Umdrehung des Schalters ν folgender Stromkreis geschlossen: Pluspol, v, p³, s, w, 12, y¹, Minuspol. Der soeben angegebene Strom verläuft zum Teil von dem Elektromagneten w über den Widerstand h zum Minuspol. Der Elektromagnet w ist jedoch derart eingerichtet, daß er nur anspricht, d. h. den Wahlschalter k um einen Schritt weiterdreht, wenn er unmittelbar, also über den Anker y¹ mit dem Minuspol verbunden wird.

Der zuletzt angegebene Strom bewirkt also, daß bei jeder Umdrehung des Schalters ν die Lampe s einmal aufleuchtet und der Wahlschalter k um einen Schritt gedreht wird. Hierbei bewegt sich der Arm k¹ über eine Reihe von Kontaktgruppen von je drei Kontakten.

Die entsprechenden Kontaktgruppen sämtlicher Wahlschalter des ganzen Amtes sind miteinander vielfach geschaltet. Die äußersten beiden Kontakte jeder Gruppe und ihre Verbindungsleitungen dienen zur Hin- und Rückleitung der Sprechströme, dagegen die innersten Kontakte für Prüf zwecke.

Der von dem rufenden Teilnehmer A abhängige Wahlschalter k bewegt nun seinen Schaltarm k¹ so lange, bis dieser auf eine freie Verbindungsleitung trifft, was im nachstehenden noch eingehender dargelegt werden soll.

Zum Verständnis der Erfindung ist an dieser Stelle eine Beschreibung der Vorgänge einzuschalten, welche sich in dem Leitungsnetz und der Apparatur abspielen, die zu der gerufenen Teilnehmerstelle B gehören.

Es war oben beschrieben worden, wie die Lampe s zunächst um eine gewisse Zahl von

Schritten um ihre beiden Achsen gedreht und wie sie dann eingeschaltet wird. Durch letzteren Vorgang wird die Selenzelle q' in Wirkung gesetzt.

Man hat sich die Einrichtung des Amtes etwa so zu denken, daß alle Lampen s in wagerechten und senkrechten Streifen, z. B. wie die Felder eines Schachbrettes, in einer Wand untergebracht sind. Dieser Wand steht eine zweite

ίο Wand gegenüber, welche die Selenzellen q in ähnlicher Weise angeordnet enthält. Alle Lampen sind beispielsweise in der Ruhelage auf das linke obere Feld der die Selenzellen enthaltenden Wand gerichtet. In diesem Feld ist jedoch keine Selenzelle untergebracht. Durch die Magnete η und 0 wird also die Lampe auf die zu der jeweils verlangten Teilnehmerstelle gehörige Selenzelle gerichtet. Erst nachdem dies geschehen ist, fließt Strom durch die Lampe und bringt sie dann intermittierend zum Aufleuchten. Bei jedem Aufleuchten der Lampe fallen ihre Strahlen also auf die Selenzelle q', so daß deren Widerstand sehr stark verringert wird. Infolgedessen kommt nun folgender Strom zustande: m', i¹', 14, /, q', j¹', m'. Das Relais / spricht an, und sein Anker schließt den Stromkreis der Wicklung p²' des Relais p'. Letzteres zieht seine Anker p³' und p^v an, jedoch nicht dauernd, sondern nur bei jeder Be-Strahlung der Selenzelle q'. Durch das Anziehen der Anker p³' und p^v werden ganz analoge Stromkreise geschlossen, wie durch die dauernd angezogenen Anker p³ und pⁱ des Relais p. Infolgedessen bewegt sich jetzt auch der Arm k¹' des Wahlschalters k' synchron mit dem Arm k¹ des Wahlschalters k. Es ist jedoch dabei im Auge zu behalten, daß die Bewegung des Wahlschalters k' von dem Aufleuchten der Lampe s abhängt und mithin aufhört, sobald letzteres erlischt bzw. in ihre Ruhelage zurückgedreht wird, was eintritt, sobald der Auslösemagnet u erregt wird.

Es sei jetzt wieder zur Beschreibung der Vorgänge zurückgekehrt, welche sich auf der zu der rufenden Teilnehmerstelle A gehörigen Hälfte des Amtes abspielen.

Es sei angenommen, daß die Kontaktgruppe, mit welcher der Kontaktarm k¹ beim ersten Schritt seiner Bewegung in Berührung kommt, bereits durch eine andere Verbindung, beispielsweise zwischen den Wahlschaltern k" und k"', besetzt sei. Dann soll er also weiterlaufen, oder mit anderen Worten soll der Fortschaltemagnet w weiter in dem hierfür erforderliehen Maße erregt bleiben. Wie bereits angegeben, ist das der Fall, wenn auch das Relais y erregt bleibt.

■ Beim ersten Schritt seiner Bewegung verläßt der Schaltarm k¹ den an die Leitung 9 angeschlossenen Kontakt, so daß das Relais y stromlos würde, wenn es nicht durch die Prüfleitung der bereits bestehenden Sprechverbindung Strom erhielte. Dieser Strom wird ihm aber tatsächlich zugeführt, und zwar über folgende Leitungen bzw. Apparate, welche zu dem Wahlschalter k" bzw. k'" gehören: Pluspol, p⁴, 15, e¹, den angezogenen Anker z\ 10, k" bzw. k'", innerster Kontakt von k, k¹, 10, den nicht angezogenen Anker zⁱ, 11, y, h, Minuspol. Das Relais y und damit auch der Fortschaltemagnet w bleiben also erregt und bewirken, daß bei jedem neuen durch den Schäker υ hervorgerufenen Stromstoß der Arm k¹ um einen Schritt weitergedreht wird, bis er mit einer freien Kontaktgruppe in Berührung komn;i Nun kann offenbar der soeben angegebene, Stromfluß nicht mehr zustande kommen, und das Relais y wird stromlos. Sein Anker y¹ legt sich infolgedessen an den mit der Wicklung z¹ verbundenen Kontakt, und es treten folgende Ströme auf: Pluspol, v, p^s, s, w (der aber nicht fortschaltet), 12, y¹, 16, z¹, Minuspol. Das langsam wirkende Relais ζ spricht an, und durch, seinen Anker z^l wird der bereits beschriebene, zu Prüfzwecken dienende . Stromkreis geschlossen, indem der Schaltarm k¹ über 10, ir⁴, e¹, 15, pⁱ dauernd an den Pluspol angeschlossen wird. Durch den Anker z³ wird folgender Stromkreis geschlossen: Pluspol, p⁴·, 15, e¹, z^%, z'⁶, 17, u, Minuspol. Die Elektromagnete u dienen nun, wie eingangs beschrieben, dazu, die in einer bestimmten Weise gerichtete Lampe in ihre Ruhelage zurückzuführen, indem sie die Federn zur Wirkung kommen lassen, welche an das Lampengestell und die Platte t (Fig. 2 und 3) angeschlossen sind. Die Lampe kehrt also in ihre Ruhelage zurück, was ja auch angängig ist, da der Schaltarm des zu der gerufenen Teilnehmerstelle gehörenden Wahlschalters sich inzwischen auf dieselbe Kontaktgruppe eingestellt hat wie der Schaltarm des zu der rufenden Teilnehmerstelle gehörenden Wahlschalters.

Sobald der Schaltmagnet w zu arbeiten aufhört, sowie zwischen den einzelnen Schaltschritten desselben würde der Arm jedes Wahlschalters von selbst in die Ruhelage zurückkehren. Er wird jedoch hieran durch den Haltemagneten χ gehindert, der vom Ansprechen des Ankers p^l ab auf folgendem Wege erregt wird: Pluspol, p⁴·, 15, e¹, x, Minuspol. Der zu der gerufenen Teilnehmerstelle gehörende Haltemagnet χ' wird zwar auch auf dem soeben angegebenen Wege erregt, jedoch natürlich nur dann, wenn 'der Anker p^v angezogen ist, was aber nur intermittierend der Fall ist. Es muß also noch dafür Sorge getragen werden, daß der Haltemagnet χ' auch dann erregt bleibt, nachdem er das erste Mal auf dem beschriebenen Wege Strom erhalten hat. Dieser Zweck wird durch das Relais e bzw. e' erfüllt. Wenn nämlich der erste Stromstoß über die Wicklung e¹' verläuft, so wird der Anker e³' angezogen und schließt in-

iolgedessen den Stromkreis: Pluspol, m', i¹', 18, e³', e²', x'', Minuspol. Die Folge dieses Stromflusses ist also die Einschaltung der Haltewicklung c²' und damit auch die dauernde Erregung des Haltemagneten x', trotzdem der Anker p^¥ sich nur intermittierend gegen seinen Arbeitskontakt legt. Die beiden Teilnehmerstellen sind nun miteinander verbunden, und zwar erhält der rufende Teilnehmer A hiervon beispielsweise dadurch Kenntnis, daß er in seinem Fernhörer b kein Knacken mehr vernimmt, das ja sonst während des Fortschreitens des Schaltarmes k¹ auftreten wird. Der Teilnehmer A ruft nun den Teilnehmer B mittels des Induktors α an, so daß der Wecker d' auf der Teilnehmerstelle B ertönt. Der Teilnehmer B nimmt seinen Fernhörer von dem Hakenschalter ab, so daß die Relais i', f und damit auch p' erregt werden. Die geteilte Batterie m bzw. m' liefert die Mikrophonspeiseströme, und die Sprechströme verlaufen über 1, 21, k¹, k¹', 21/, 1', B, 2', 22', k¹', k¹, 22, 2.

Ist das Gespräch beendet, so hängen die Teilnehmer ihre Fernhörer an die Hakenschalter, so daß zunächst die Relais i, j und p stromlos werden und ihre Anker zurückfallen lassen. Hierdurch wird weiter das Relais ζ und das Relais e abgeschaltet und infolgedessen schließlich auch der Stromkreis des Haltemagneten χ unterbrochen, so daß die Arme der Wahlschalter in ihre Ruhelage zurückkehren.

Das neue Fernsprechamt unterscheidet sich — ganz abgesehen von der Benutzung von Strahlenenergie zwecks Herstellung der Sprechverbindungen — von den bisher bekannten selbsttätigen Fernsprechämtern auch wesentlich durch die Art und Weise, wie die Wahlschalter benutzt und verbunden werden. Bei den bekannten selbsttätigen Fernsprechämtern ist jeder Kontaktsatz jedes Wahlschalters unmittelbar mit einer Teilnehmerstelle verbunden. Hat man es also beispielsweise mit einem Amt von 1000 Teilnehmern zu tun, so muß jeder Wahlschalter auch 1000 Kontaktsätze aufweisen, ferner liegt bei den bekannten selbsttätigen Fernsprechämtern in jeder Sprechverbindung immer nur ein Wahlschalter. Gemäß der Erfindung brauchen dagegen die Wahlschalter nur so viele Kontaktsätze zu enthalten, als gleichzeitig Gespräche geführt werden. Bei einem Amt von 1000 Teilnehmern wird man also mit etwa 100 Kontaktsätzen an :edem Wahlschalter auskommen. Ferner liegen gemäß der Erfindung in jeder Sprechverbindung immer zwei Wahlschalter.

Wie schon in der Einleitung bemerkt, ist die Erfindung nicht auf Strahlungsenergie in Form von Licht beschränkt, für welche also eine Selenzelle als Empfänger dienen kann, man kann vielmehr an Stelle des Lichtes auch elektromagnetische Wellen, Wärme und andere Formen von Strahlungsenergie benutzen und muß dann dementsprechend den Sender und Empfänger wählen.

Claims (4)

65 Pate nt-Ansprüche:

1. Schaltungsanordnung für selbsttätige Fernsprechämter, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Teilnehmerstelle im Amt ein Energiestrahlenerzeuger (Licht- oder Wärmequelle, Erreger elektromagnetischer Wellen usw.) und ein entsprechender Energiestrahlenempfänger (Selenzelle, Bolometer, Fritter usw.) zugeordnet ist, von denen der erstere von seiner zugehörigen Teilnehmerstelle aus auf elektromagnetischem Wege auf irgendeinen der für die anderen Teilnehmerstellen vorgesehenen Empfänger gerichtet sowie in der Stärke verändert werden kann, während der letztere bei Beeinflussung durch irgendeinen Erzeuger zur Wirkung auf einen ihm zugehörigen Ortsstromkreis kommt, der die Sprechübertragung zwischen dem rufenden und dem gerufenen Teilnehmer ermöglicht.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der beeinflußte Empfänger unter Vermittlung des zu ihm gehörigen Ortsstromkreises seine Teilnehmerstelle über einen Wahlschalter an die erste freie von im Amt vorgesehenen Hilfsleitungen gleichzeitig mit dem Eintreffen eines der Teilnehmerstelle des betreffenden Erzeugers zugeordneten Wahlschalters auf dieser Leitung anschließt.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1. und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der von der rufenden Teilnehmerstelle beeinflußte Erzeuger in seiner Stärke in Übereinstimmung mit einer zur elektromagnetischen Fortschaltung des Wahlschalters dieser Teilnehmerstelle dienenden Stromstoßgebung verändert wird, so daß die Wahlschalter der rufenden und anzurufenden Teilnehmerstelle in gleichem Schritt bewegt werden, wobei das Stillsetzen der beiden Schaltwerke auf der gleichzeitig gefundenen freien Leitung in bekannter Weise von dem elektrischen Zustand einer Prüfleitung abhängig ist.

4. Schaltungsanordnung nach Anspruch i Lind 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromstöße zur Fortschaltung des Wahlschalters durch ein Relais vermittelt werden, das sowohl anspricht, wenn auf der zugehörigen Teilnehmerstelle der Fernhörer vom Haken genommen, als auch wenn der zugehörige Empfänger beeinflußt wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.