DE603142C - Rueckstellvorrichtung fuer Fallwaehler und aehnlich wirkende Schaltapparate in Fernsprechanlagen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezweckt eine Vereinfachung der für Fallwähler mit Speicherkraftantrieb bereits mehrfach vorgeschlagenen pneumatischen Rückstellvorrichtungen, die gleichzeitig die Speächerkraft erneuern. Die Vereinfachung der in Form von Kolbenmotoren ausgebildeten Rückstellvorrichtungen soll durch eine Beseitigung des zur Ventilsteuerung bisher benötigten mechanischen Beiwerkes (Sperrklinken u. dgl.) geschehen, welches bei den bisher bekannten Ausführungen, in denen alle elektromagnetisch gesteuerten Ventile beseitigt sind (Patent 566 83 6), noch übriggeblieben ist.

Dies wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß die von dem Wähler beim Erreichen einer bestimmten Einstellage durch mechanische Ventilumsteuerung eingeleitete Einschaltung der Druckluft von dieser selbst für die Dauer eines Arbeitshubes des Kolbenmotors aufrechterhalten wird und daß die auf den Kolben wirkende Druckluft zugleich die Ventile in der gegebenen Stellung festhält, bis der Kolben am Ende seines Arbeitshubes die Druckluft ausschaltet.

Ferner soll die Rückstellvorrichtung baulich und betrieblich vom Einstellwerk und dem Schaltglied des zugehörigen Fallwählers möglichst unabhängig gestaltet werden in der Absicht, die Vorrichtung als selbständigen ~~ Apparateteil in das Wählergestell einbauen und an das Luftzuführungsrohr anschließen zu können, um hierdurch die Erschwerung der Auswechselbarkeit des Einstellwerkes und des Schaltgliedes, welche bei dem gemeinsamen Zusammenbau mit der Rückstellvorrichtung in den bekannten Ausführungen (Patent 566 836) eintreten, zu vermeidein. Die erstgenannte Vereinfachung der Rückstell-. Vorrichtung unterstützt dieses Vorgehen.

In den beiliegenden Zeichnungen zeigern

Abb. ι und 2 einen Kolbenmotor in der Seiten- und Vorderansicht,

Abb. 3 bis S den unteren Teil des Kolbenmotors im Querschnitt mit den Ventilen,

Abb. 6 und 7 die Einordnung des Kolbenmotors in einem Stangmwähler mit Flachbankvielfach,

Abb. 8 und 9 ein Einstellwerk des Wählers. .

Der Kolbenmotor besteht aus einem zylindrischen Rohr 11, einem darin leicht gleiten-, den, tunlichst luftdicht schließenden Kolben 12, einem am Fuße des Rohres angeschraubten Ventilgehäuse 13 mit Befestigungsflansehen 14 und einem an der Außenseite des Rohres und Ventilgehäuses entlang laufenden beweglichen Winkelstück, dem Ventilheber 15. Der letztere wird am Ventilgehäuse von einer Schraube 16 und am oberen Ende von der Kolbenstange 17, die er umfaßt, geführt und gehalten.

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Der Kolben liegt infolge seiner eigenen Schwere gewöhnlich auf der tellerförmigen Verlängerung 18 des mit Federkraft aufwärts gedrückten Auspuffventils 19.' Dieses Ventil verbindet bei der in Abb. 3 gezeigten Ruhestellung den unteren Zylinderraum durch öffnung 20, geöffneten Ventilsitz 21 und Öffnung

22 mit der Außenluft. Gleichzeitig sperrt das andere, daneben befindliche und ebenfalls von einer Feder aufwärts gedrückte Einlaßventil

23 den Zylinderraum gegen die Einströmungsöffnung 24 der Druckluft hin ab.

Der Kolbenmotor tritt in Wirksamkeit, wenn die beiden Ventile umgelegt werden. Dies geschieht, wenn der Kolben durch eine auf seine Stange ausgeübte zusätzliche Belastung niedergedrückt wird. Hierdurch wird die tellerförmige Verlängerung des Auspuffventils mit diesem zusammen abwärts bewegt und das Ventil geschlossen. Das tellerförmige Stück 18 nimmt das Einlaßventil 23 mit, so daß dieses geöffnet wird (s. Abb. 4). Es strömt jetzt durch die Öffnung 24 Druckluft in den Zylinderraum ein, und zwar geschieht diese Einströmung langsam wegen einer hinter der öffnung 24 eingebauten Drossel 25. In dem Maß, wie Druckluft in den Raum unter dem Kolben einströmt, steigt der auf den Kolben ausgeübte Druck langsam an. Der Kolben bleibt jedoch so lange liegen, bis der Druck der zuströmenden -Luft die zur Überwindung- der Kolbenbelastung erforderliche Höhe erreicht hat. Von diesem Augenblick an setzt sich der Kolben in Bewegung, während weiterhin Luft nachströmt. Der unter dem Kolben herrschende Luftdruck hält zugleich das Auspuff- und Einlaßventil während des Kolbenhubes in der Arbeitsstellung der Abb. 4 fest.

Der Kolben stößt, am Ende des Zylinderrohres ι ankommend, gegen den Ventilhebar 15 und hebt diesen etwas. Hierbei stößt das untere Winkelstück des Hebers 15 gegen die unten aus dem Ventilkörper herausragende Verlängerung· 42 des Auspuffvantils. Dieses Ventil wird gelüftet und das Einlaßventil zur Selbstschließung freigegeben. Die Druckluftzufuhr ist damit beendet, und die unter dem Kolben befindliche Druckluft entweicht durch das Auspuffventil. Der Kolben selbst gleitet hierauf durch sein Eigengewicht in die Anfangsstellung zurück.

Es soll nun gezeigt werden, daß die Wirkungsweise der beschriebenen Einrichtung in weiten Grenzen sowohl von der Kolbenbelastung als auch von der Spannung der zugeführten Druckluft unabhängig ist. Ist die Kolbenbelastung beim Einschalten der Druckluft größer als angenommen, so verzögert sich hierdurch der Anlauf des Kolbens um eine Wenigkeit, bis der ansteigende Druck unter dem Kolben die zur Überwindung der Last erforderliche Stärke erreicht hat. Ist umgekehrt die Kolbenbelastung anfangs kleiner ■als angenommen, so beschleunigt sich der Anlauf des Kolbens um eine Wenigkeit. Ändert sich die Belastung während des Kolbenaufstieges, so verzögert oder beschleunigt sich die Kolbengeschwindigkeit vorübergehend, bis wieder das Gleichgewicht zwischen der Kolbenlast und der gleichförmig nachströmenden Luft hergestellt ist. Die gleichförmige Luftzufuhr wird durch die bekannte Eigenschaft einer Drossel, ihren Widerstand im quadratischen Verhältnis mit der Strömungsgeschwindigkeit zu ändern, für den vorliegenden Zweck genügend gewährleistet. Die Drossel wirkt auch bei erheblichen Spaunungsschwankungen der Druckluft stark ausgleichend auf die Luftzufuhr und damit auf die Kolbenbewegung und den hierdurch in Aussicht genommenen Wähleraufzug. Um die durchschnittliche Geschwindigkeit der Bewegung regeln zu können, ist die Drossel als Schraube mit Keilnut ausgebildet, wobei durch eine Drehung der Schraube die gewünschte Geschwindigkeit leicht erzielbar ist. In Abb. 5 ist durch eine kleine bauliche Änderung das beschriebene Auspuffraitil zu einem kleinen Kolbenschieber umgebildet. Der Ventilsitz 21 und die öffnung 22 der Abb. 3 und 4 sind fortgenommen. Dafür ist der Stift 42 des bisherigen Auspuffventils an seiner unteren Führung im Ventilgehäuse an zwei einander gegenüberliegenden Stellen derart abgeflacht, daß er in der Ruhelage die Verbindung mit der Außenluft herstellt, in der Arbeitsstellung dagegen das Führungsloch 43 verstopft. Diese Anordnung hat gegenüber derjenigen der Abb. 3 und 4 den Vorzug, daß ohne besondere Justierung beim Einschalten der Druckluft der Auspuff bereits geschlossen ist und umgekehrt das Absperren der Druckluft der öffnung des Auspuffes vorangeht, was für die Wirkungsweise des Kolbenmotors günstig ist.

Die Verbindung des Kolbenmotors mit den übrigen Wählerteilen geht aus den Abb. 6 und 7 hervor.

F ist ein Flachbankvielfach, bestehend aus fünf über einem Träger 26 aufgeschichteten Teilbänken. Der Träger und die Teilbänke sind auf der Vorder- und Rückseite durch quer (senkrecht) laufende Schienen 27 zusammengehalten und bilden einen Block. Zwischen den Schienen 27 liegen die Kontaktfelder 28 der einzelnen Wähler. Zu jedem Wähler gehört außer seinem Kontaktfeld ein Bürstenschlitten S, ein Einstellwerk W und ein Kolbenmotor K. Die Bürstenschlitten bestehen aus einem plattenförmigen Träger mit fünf darauf befestigten Bürstensätzen, die

durch Aussparungen der Tragplatte auf das dahinterliegende Kontaktfeld übergreifen, sofern sie durch ein nicht dargestelltes Sperrglied in bekannter Weise für die Kontakt-Schließung freigegeben sind. Jeder Bürstenschlitten ist für sich in Führungsstücken 29, die auf den Schienen 27 befestigt sind, vor seinem Kontaktfeld auf und ab beweglich. Bei der Abwärtsbewegung, die vom Einstellwerk aus geregelt wird, findet die Kontaktbestreichung statt.

Das in Abb. 8 und 9 gesondert dargestellte Einstellwerk zeigt auf einer Grundplatte 30 mit dem Aufhängebügel 31 nur die Teile, die zur Erklärung der Erfindung von Belang sind, d. s. eine in zwei Schlitzen der Grundplatte gleitende Stange 32, ein Auslösemagnet 33 mit einer in Sperrzähne 34 der Stange eingreifenden Sperrklinke 35 und eine in Triebzähne 36 derselben Stange eingreifende Fliehkraftbremse 37. Die Zahnstange 32 ist im Betrieb mit einem Bürstenschlitten S gekuppelt, so daß die Stange gewissermaßen eine Verlängerung des Schlittens ist. Die Schlitten besitzen am unteren Ende eine Nase 3(S (Abb. 7), mit welcher sie, wenn das Steuerwerk mit seinem Aufhängebiigel in den Haltern 39 eingesetzt wird, in eine Nut 40 der Zahnstange eingreifen. Durch die hiermit bewirkte Kupplung sind Schlitten und Zahnstange so miteinander verbunden, daß sie sich stets zusammen bewegen und der Schlitten auf der Zahnstange lastet. Das Gewicht des Schlittens und der Zahnstange liefert die Antriebskraft bei ihrer Einstellung.

Die Wählereinstellung erfolgt, wenn der Auslösemagnet erregt und die Sperrklinke von der Zahnstange weggezogen wird, durch Herabfallen der Zahnstange und des Schlittens. Die Geschwindigkeit dieser Teile wird hierbei nach kurzem Anlauf durch die mitlaufende Bremse 37 auf einen gewissen Höchstbetrag begrenzt. Durch kurze oder längere Erregungen des Auslösemagneten können daher Einstellungen von entsprechend kurzen oder längeren Wegstrecken erzielt werden.

Eine Sonderbetrachtung verlangt der Fall, wo schnell aufeinanderfolgende kurze Erregungen des Magneten, wie sie der Nummernwahl eigentümlich sind, vorkommen. Da hierbei die WähleTieinstellungien sich nur aus Anlaufbewegungen zusammensetzen, also an sich verlangsamt sind, wäre eine Bremsung der Bewegung schädlich. Glücklicherweise wirkt bei Anlaufbewegung die Bremse nicht, weil die hierfür maßgebliche Geschwindigkeitshöhe nicht erreicht wird. Jedoch bleibt die Gefahr einer Dämpfung der Bewegung durch die Massenträgheit der Bremse bestehen. Um dieser Gefahr zu begegnen, muß die Bremse ähnlich wie in Wählscheiben bei jedem Anhalten der Einstellglieder frei weiterlaufen. Indem dieser Voraussetzung entsprochen wird, kommt während der Pausen von schnell aufeinanderfolgenden kurzen Bewegungen des Wählers die Bremse selbst nicht zur Ruhe, und demzufolge werden, abgesehen vom jeweils ersten Schaltschritt, die Einstellbewegungen auch nicht weiter verzögert.

Um einen eingestellten Wähler in die Anfangslage zurückzubringen, wird sein Bürstenschlitten durch Weiterlauf zunächst in die tiefste Stellung befördert. Dies geschieht durch erneutes Erregen des Auslösemagneten, der Zahnstange und Schlitten freigibt. Der Schlitten begegnet beim Erreichen der tiefsten Stellung der Kolbenstange, auf die er sich mit seinem Gewicht legt. Die Kolbenmotore sind zu dem Zweck gemäß Abb. 6 und 7 in entsprechenden Abständen unter den Schlitten auf einem Träger mit dem Luftzuführungsrohr 41 befestigt. Sobald ein Schlitten die Kolbenstange belastet, steuert der Kolben die Ventile um, worauf der Wähleraufzug durch Emporheben des Schlittens und der Zahnstange erfolgt. Wenn der Schlitten seine höchste Stellung etwas überschritten hat, ist auch der Kolben oben am Ventilheber 15 angelangt, mit dessen Hilfe die Ventile in die Ruhelage umgesteuert werden. Die Aufzugsbewqgung ist damit beendet, und der Kolben gleitet jetzt langsam in seine Anfangslage zurück. Der Schlitten dagegen wird durch die Sperrklinke des Auslösemagneten, dessen Stromkreis durch einen nicht dargestellten Kopfkontakt am Ende der Hübbewegung unterbrochen worden ist, aufgefangen und in seiner obersten (Anfangs-) Stellung festgehalten. Der Arbeitsgang des Wählers ist hiermit beendet.

Das Wesen der Erfindung erhellt weiter aus folgender allgemeiner Betrachtung. Die Druckluft ist eine zentral (in einem Windkessel und in den Zuführungskanälen zu den Wählern) gespeicherte Kraft. Dieselbe wird durch die Kolbenmotore der Wähler vorbereitend in individuelle Speicherkräfte umgewandelt. Läßt man der zentralen und individuellen Kraft in einem Wähler freies Spiel (indem z.B. die erwähnte Sperrklinke 35 dauernd von der Zahnstange 32 abgehoben wird), so vollführt der Wähler unter periodischer Ablösung der beiden Kräfte Aufzugsund Ablaufbewegungen im gleichförmigen Takt einer Maschine. Die hinzukommende Steuerung durch Auslösemagneten dient lediglich dazu, das ganz mechanische Arbeiten der Maschine in einer der Herstellung und Beendigungvon Leituingsver'bindungen dienlichen Weise einzuleiten und zu unterbrechen. Der für den Wählerbetrieb in jeder Beziehung

Claims (5)

1. vorteilhafte Schaltmechanismus bestätigt die durchgreifende Wirkung der Erfindungsmaßnahmen und die erfolgreiche Lösung der gestellten Aufgabe. '

   Die Erfindung ist an den als Ausführungsbeispiel angenommenen Stangenwählertyp nicht gebunden. Die gegebenen Erläuterungen ermöglichen unschwer eine Übertragung der offenbarten Erfindungsgedanken auch auf to andere Anordnungen von Wählern und überhaupt von elektromagnetisch gesteuerten Ablaufwerken für Schaltzwecke, wie Steuerschalter, Nummernspeicher usw.

   ¹S Patentansprüche:

   i. Rückstellvorrichtung für Fallwähler und ähnlich wirkende Schaltapparate in Fernsprechanlagen, deren Einstellung· durch.

   mechanische Speicherkräfte in Abhängigkeit von einem elektrisch gesteuerten Klinkwerk erfolgt und die mit Hilfe eines durch Druckluft angetriebenen Kolbenmotors unter Erneuerung der Speicherkräfte in ihre Ausgangslage zurückgestellt werden, dadurch gekennzeichnet, daß der Wähler (S) beim Erreichen einer bestimmten Einstellage das Einlaßventil (23) öffnet und das Auslöseventil (19) schließt und daß beide Ventile für die Dauer des Arbeitshubes des Kolbenmotors in dieser Lage dadurch gehalten werden, daß das Auslaßventil durch die Druckluft geschlossen und das Einlaßventil durch das Auslaßventil mechanisch z. B. mit Hilfe einer Platte (18) so lange offen gehalten, wird, bis der Kolben am Ende des Arbeitshubes das Auslaßventil öffnet und dadurch unmittelbar das Einlaßventil schließt.
2. 2. Rückstellvorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolbenhub ebenso groß ist wie der stets gleichbleibende Rückstellweg des beweglichen Schaltgliedes (S), welches die Rückstellung des Wählers einleitet.
3. 3. Rückstellvorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (12) am Ende seines Arbeitshubes zur Ausschaltung der Druckluft das Ventil (19) unmittelbar oder über ein starres Zwischenglied (15) umsteuert.
4. 4. Rückstellvorrichtung nach Anspruch ι oder einem der folgenden· Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das sich abwärts bewegende Schaltglied (S) des Wählers beim Erreichen seiner tiefsten Stellung den Kolben (12) derart belastet, daß er die für den Einlaß der Druclcluft erforderliche Ventilumsteuerung bewirkt.
5. 5. Rückstellvorrichtung nach Anspruch ι oder einem der folgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolbenmotor (K) als selbständiger Apparat ausgebildet und an das im Wählergestell fest verlegte Luftzuführungsrohr (41) getrennt angeschlossen und unabhängig von der Befestigung der Wählerteile (Schaltglied 5" und Einstellwerk W) am Wählergestell befestigt ist.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

   Seruk. gedrückt or bfeR.