DE30609C - Automatischer Umschalter zur Verbindung mehrerer Fernsprechleitungen unter einander - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT

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1. Die Fernsprechleitungen in den Städten sind für gewöhnlich derartig geschaltet, dafs . jeder Theilnehmer eine besondere Leitung zu einem Vermittelungsamte erhält, welche bei dem Theilnehmer mit Weckern und Sprechapparaten, bei dem Vermittelungsamte mit Signalapparaten (Klappen) versehen ist. Das Amt hat zwei Theilnehmer, welche mit einander sprechen wollen, zu verbinden. Der Umstand, dafs die meisten Theilnehmer die Leitung täglich nur einige Male benutzen, während jedes Gespräch nur einige Minuten dauert, spricht für eine Einrichtung, welche es ermöglicht, für mehrere Theilnehmer eine, einzige Leitung zu benutzen. Diesem Zwecke soll der zu beschreibende Umschalter dienen. Die Einrichtung ist so gedacht, dafs die Leitungen mehrerer in geringer Entfernung von einander (eventuell in demselben. Hause) wohnender Theilnehmer sich an dem Umschalter vereinigen, von wo aus ein gemeinsamer Draht zu dem Vermittelungsamte führt.

2. Der Umschalter, welcher bei einem der Betheiligten, wie auch an einem passenden anderen Orte aufgestellt werden kann, soll folgenden Bedingungen entsprechen:

a) Der Umschalter kann nur von dem Amte in Bewegung gesetzt und eingestellt werden. Es mufs dies geschehen können, ohne dafs einer der Theilnehmer dadurch geweckt wird.

b) Das Amt kann jeden Theilnehmer allein rufen, ohne dafs einer der anderen Theilnehmer dies hört.

c) Das Amt kann jeden Theilnehmer sowohl mit einer anderen einfachen Leitung als auch mit jeder anderen Leitung, worin ebenfalls mehrere Theilnehmer eingeschaltet sind, verbinden. Die verbundenen Theilnehmer können sich direct rufen und mit einander sprechen, ohne dafs andere Theilnehmer die Verbindung stören noch das Gespräch hören können. In derselben Weise können zwei Theilnehmer, welche mit ihren Zweigleitungen zum Umschalter geführt sind, mit einander verbunden werden.

d) Jeder Theilnehmer mufs bei unbesetzter Leitung das-JAmt rufen können, ohne andere Theilnehmer zu stören. Ist die Leitung besetzt, so mufs dies bei öinem Versuche, das Amt zu rufen, leicht zu erkennen sein.

e) Das Amt mufs nach jeder Verbindung die richtige Wiedereinstellung des Umschalters in die Ruhestellung controliren können.

3. a) Der Umschalter besteht aus einem um eine Ach'se drehbaren Körper (Cylinder, Scheibe u. s. w.) von isolirendem Material, der mit Contactstiften besetzt ist, die in gewissen Stellungen mit festen Contactfedern in Berührung kommen, welche ihrerseits mit der Hauptleitung, den Zweigleitungen, der Erde u. s. w. verbunden sind. Der Umschalter kann nur allein von dem Amte bewegt bezw. eingestellt werden. Diese Bewegung erfolgt entweder unmittelbar durch einen elektrischen Strom oder durch elektrische Auslösung eines selbstständigen Triebwerkes. Im ersteren Falle kann der Antrieb entweder direct durch den Linienstrom oder durch Schliefsung eines Localstromkreises erfolgen. In der folgenden Beschreibung ist als Beispiel eine Leitung mit drei Zweigstellen und die Bewegung des Umschalters durch Gewichtsbetrieb angenommen.

Die Fig. ι bis 3 zeigen den Umschalter in Ober- und Seitenansicht. Auf der in der Richtung des Pfeiles drehbaren Walze u schleifen zehn Contactfedern f¹ bis /^I0, welche in den durch das Sperrrad s markirten acht Ruhestellungen eines Umganges acht der Achse parallele Reihen von Contacten berühren. In Fig. 2 ist die Fläche der Contactwalze abgerollt dargestellt, und es ergiebt sich aus derselben, welche Contacte und Federn in den acht Stellungen mit einander in Berührung kommen. (In der Stellung 8 sind z. B. die Federn/²/⁵ und/⁷ unter einander verbunden.) Die Contacte einer Längsreihe sind in je einem Metallstück m befestigt, welches im Innern der Walze sich befindet; nur das mit 1 bezeichnete Metallstück ist bei 0 in zwei Theile getheilt. Die einzelnen Verbindungen werden weiter unten behandelt werden.

In das Sperrrad s greift die Hemmung η η¹ ein, die durch den Elektromagneten bewegt wird. Beiläufig schliefst das niedergehende Gewicht G kurz vor seinem vollständigen Ablauf einen Localstromkreis mit eingeschaltetem Wecker, der an das Aufziehen des Gewichtes erinnert.

Der Elektromagnet des Umschalters ist so unempfindlich eingestellt, dafs derselbe nur auf den Strom des Amtes, welcher mindestens doppelt so stark ist als der gewöhnliche Weckstrom der Theilnehmer, anspricht. Zum Geben der Umschalteströme dient beim Amte eine Kurbel, welche bei einer Umdrehung nach einander acht im Kreise stehende Batteriecontacte berührt. Die Stellung der Kurbel zeigt somit zugleich die correspondirende Stellung des Umschalters.

Zu dem Umschalter gehören folgende Hülfsapparate:

b) Ein polarisirtes Relais R, Fig. 4. Dasselbe spricht nur auf dem Umschaltestrom des Amtes an und ist so eingeschaltet, dafs beim Ansprechen der Hebel h über dem Arbeitscontact α eine Erdverbindung herstellt. Der Zweck ist, dafs der Weg des Umschaltestromes zu den Zweigleitungen abgeschnitten wird, bevor die Wecker ertönen (s. 2. a).

c) Drei Relais R¹ bis R^s (für jede Zweigleitung eines) zur Uebertragung des Rufstromes von einer Zweigstelle an das Amt (s. unten). Die Schaltung derselben ist aus Fig. 3 ersichtlich. Der Relaishebel h¹ stellt beim Ansprechen beim Arbeitscontact a¹ eine Erdverbindung her. Beim Ansprechen des Relais wird ein am Hebel isolirt befestigter Contact i^l geschlossen, der einen Strom aus der Batterie B zu dem Draht C und in die Leitung L gehen lä'fst. Bei wenigen Zweigleitungen (z. B. drei) läfst sich auch ein einziges Relais mit drei getrennten Umwindungen anwenden.

d) Ein künstlicher Widerstand W, Fig. 4, mindestens von der Gröfse des Widerstandes der Hauptleitung. Der Widerstand ist einerseits mit f\ andererseits mit der Erde verbunden und dient dazu, dem Umschaltestrom des Amtes in Stellung 1 (s. unten) Erdschlufs zu geben, andererseits zu verhindern, dafs ein umgekehrt von den Relais übertragener Rufstrom einer Zweigstelle zum Amte im Umschalter zur Erde geht.

e) Eine Batterie B, von der ein Pol mit der Feder/¹⁰, der andere mit der Achse der Contactwalze und den Uebertragungscontacten der Relais bei i¹ bis i³ verbunden ist.

4. Der Stromlauf ist in Fig. 4 dargestellt. Die Figur enthält drei Abtheilungen: das Amt, den Umschalter und die Zweigstellen.

Bei dem Amte ist aufser dem gewöhnlichen Fernsprechapparat F⁰ ein Galvanoskop G⁰ und die Kurbelvorrichtung K eingeschaltet. Dieselbe dient gleichzeitig zum Geben der Umschalteströme und zur Bezeichnung der bestehenden Verbindung. Der Handgriff k steht stets mit der Leitung L in Verbindung und berührt bei der Umdrehung nach und nach acht Ruhecontacte r¹ bis r⁸ und acht Batteriecontacte a¹ bis a^s. Die Ruhestellungen r¹ bis r⁸ entsprechen den Stellungen 1 bis 8 der Contactreihen der Contactwalze des Umschalters, im Ruhestande stehen beide auf 1.

Bezüglich der Zweigstellen ist nur zu bemerken, dafs jede derselben aufser den gewöhnlichen Apparaten (Batterie, Taste, Sprechapparat und Wecker) noch ein Galvanoskop G erhält.

Die verschiedenen Stellungen ergeben nun folgende Verbindungen:

Stellung 1. Verbunden sind die Federn/¹ und f'² _t unter einander und die Federn /⁴/^e /⁸/ⁿ und/¹⁰ unter einander. In dieser Stellung kann jede Zweigstelle das Amt rufen. Ruft z.B. Z¹, so geht der Strom über/⁴ nach/⁹ zur Erde, keine andere Zweigstelle wird gerufen; das Relais R¹ sendet aber über den Contact i¹ einen Weckstrom aus der Batterie B durch / L zum Amte. Ein Zweigstrom geht zwar über Z²/¹ durch W im Umschalter zur Erde, da aber W>_ L, so wird der Strom in L nicht geschwächt. Das Amt dreht darauf die Kurbel k über a¹ nach r² und stellt dadurch den Umschalter auf.

Stellung 2. Die Federn/²/*/⁶/⁸ sind mit einander verbunden. Das Amt meldet sich mit dem Sprechapparate und nimmt den Auftrag des Theilnehmers entgegen. Der Sprechstrom geht zwar auch in alle anderen Zweigleitungen, was aber nicht schädlich ist. (Ruft zufällig in diesem Augenblick ein zweiter Theilnehmer, z. B. Z², das Amt, so empfangen das Amt und der erste Theilnehmer einen kurzen Batteriestrom in den Sprechapparaten, bis das

Relais R* die Erdverbindung hergestellt hat, und erfahren hieraus das Eintreten eines Dritten in die Leitung. Dieser hat inzwischen seinen Fernsprecher in die Hand genommen, und zwischen den drei Betheiligten kann nun leicht eine Auseinandersetzung darüber erfolgen, wer zuerst verbunden werden soll. Das ansprechende Relais R? sendet keinen Uebertragungsstrom in L, weil die Federn/⁹ und/¹⁰ isolirt sind, die Batterie B also keinen Schlufs hat.) Soll nun Z¹ über das Amt mit einem anderen Theilnehmer verbunden werden, so dreht das Amt die Kurbel weiter in die

Stellung 3. Die Zweigleitung Z¹ ist allein mittelst der Federn /² und /³ mit der Hauptleitung L verbunden und kann wie gewöhnlich mit jedem anderen Theilnehmer verbunden werden. Die gegenseitigen Weckrufe bewegen keinen der Apparate des Umschalters, das Relais R¹ ist ausgeschaltet, der Elektromagnet U des Umschalters und das Relais R sprechen nur auf die doppelte Stromstärke an.

Die unbetheiligten Zweiglinien sind am Umschalter isolirt, bei einem etwaigen Tastendruck von einer der Stellen ist aus der Unbeweglichkeit der Nadel zu erkennen, dafs die Leitung anderweit besetzt ist.

Die Stellungen 4 und 5 ergeben die analogen Verbindungen für die Leitungen Z² und Z³.

Nach dem Schlufszeichen, welches Z¹ zu geben hat, dreht das Amt die Kurbel weiter, bis sie wieder in die Ruhestellung r¹ kommt. Jetzt kann wieder von den Zweigstellen gerufen werden.

Die Stellungen 6, 7 und 8 ergeben die Verbindung zweier Zweigleitungen unter einander; in Stellung 6 sind z. B. mittelst der Federn/⁴ und /⁶ die Leitungen Z ^l und Z² mit einander verbunden. Mittelst der Feder/² ist auch das Amt eingeschaltet, zu dem Zwecke, um mittelst eines Zweigstromes bei Beendigung des Gespräches das Schlufszeichen empfangen zu können. Das Vorhandensein dieser Zweigleitung verhindert nicht den Verkehr zwischen Z¹ und Z².

5. Das Rücksignal (s. 2. e) soll das Amt in den Stand setzen, nach jeder Verbindung die Wiedereinstellung des Umschalters in die Ruhestellung zu controliren. Zu diesem Zwecke ist auf der Oberfläche der Contactwalze, Fig. 2, und zwar in der Höhe der Schleiffeder /² zwischen den Stellungen 8 und 1 ein Contactstück s¹ angebracht, welches mit der Achse des Contactcylinders in Verbindung steht, zu der andererseits ein Draht der Batterie B führt. Am anderen Ende der Walze sind zwei Contactstücke t und η so angebracht, dafs sie in derselben Stellung (zwischen 8 und 1) die Batterie B mittelst der Federn /° und /¹⁰ mit der Erde verbinden, Fig. 4. Wird nun der Umschalter nach dem Schlüsse eines Gespräches in die Ruhestellung 1 zurückgestellt, so wird nach der letzten Stromsendung (durch den Contact a^s der Kurbel) die Batterie B des Umschalters geschlossen und sendet über den Contact s¹ und die Feder/² einen Strom in die Leitung L zum Amte, welches aus dem Ausschlage der Nadel im Galvanoskop G⁰ erkennt, dafs der Umschalter in die richtige Stellung zurückgekehrt ist.

Claims (1)

1. Patent-Anspruch:

   Einrichtung eines aus einem feststehenden Theile mit Federn / und einem drehbaren Theile mit Metallstücken m und daran befestigten Contacten bestehenden Umschalters U, zu dem Zwecke, einzelne der an den Umschalter geführten Zweigleitungen I¹ I², welcher mit dem Amte durch die Leitung L verbunden ist, mit anderen Fernsprechleitungen von einer entfernten Stelle aus in Verbindung zu bringen, mit folgenden eigenthümlichen Einzelheiten:

   a) die Federn f¹ und /² mit den in 1 m darunter liegenden Contacten und Trennung des Metallstückes 1 m bei 0 zu dem Zwecke, einen vom Amte in L gegebenen Strom, nachdem derselbe den Umschalter U und das Relais R durihlaufen hat, über einen künstlichen Widerstand W zur Erde abzuleiten, ohne dafs die Fernsprechleitungen Z¹ bis Z³ Strom erhalten;

   b) die Federn/³/⁴/⁵/⁶/⁷/⁸ und die entsprechenden Contacte auf den Metallstücken im bis 8 m in Verbindung mit der Feder /² und den darunter liegenden Contacten der Metallstücke 2 m bis 8 m, zu dem Zwecke, eine oder mehrere der Fernsprechleitungen Z¹ bis /^s mit der Leitung L zu verbinden, und zwar durch die Federn /⁴/⁶/⁸ mit Einschaltung der Relais i?¹ i?² i?³ durch die Federn/³/⁵/⁷ unter Ausschaltung derselben;

   c) die Contactstücke t und η an dem Metallstücke ι m, welche in Verbindung mit den Federn /⁹ und /¹⁰ dazu dienen, während der Bewegung des Umschalters U aus Stellung 8 in Stellung 1 und in der letzteren Stellung selbst den einen Pol der Batterie B des Umschalters mit Erde zu verbinden;

   d) ein Contactstück s\ welches mit der Batterie B mittelst der Achse des beweglichen Theiles des Umschalters U verbunden ist, während der Bewegung des letzteren aus Stellung 8 in Stellung 1 mit der Feder /² in Verbindung tritt und dazu dient, selbstthätig einen kurzen Strom aus der Batterie B in die Leitung L zu senden;

   e) Einrichtung des polarisirten Relais R durch Verbindung der Umwindungen mit dem Hebel h und des Arbeitscontactes a mit

   Erde, zu dem Zwecke, den vom Amte mittelst der Kurbel K gegebenen Strom in gewissen Stellungen des Umschalters U zur Erde zu leiten, so dafs die etwa verbundenen Leitungen I¹ bis Z³ nur einen kurzen Stromimpuls erhalten, welcher die Wecker der Fernsprechapparate nicht in Thätigkeit setzt; f) Anbringung eines isolirten Contactes an den Hebeln h¹ bis h³ der Relais R¹ bis JR³ und von Batteriecontacten i¹ bis i³ zur Uebertragung eines in einer Zweigleitung I¹

   u. s. w. gegebenen Stromes in die Leitung L in der Ruhestellung;

   Verbindung der Hebel /2¹ bis h³ in den Relais i?¹ bis R³ mit den Umwindungen und Verbindungen der Arbeitscontacte α¹ bis α^Ά mit Erde, zu dem Zwecke, den von einer der Fernsprechstellen, während der Umschalter Stellung 2 hat, gesendeten Strom zur Erde zu leiten, bevor die Wecker der nicht gerufenen Fernsprechstellen ertönen.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen.