-
Elektromagnetisches Schrittschaltwerk mit Klinkenantrieb, insbesondere
für Wähler in Fernmeldeanlagen Die Erfindung bezieht sich auf Klinkenantriebe für
Schrittschaltwerke zur Mitnahme von. Schaltwerksteilen, insbesondere zum Heben und
Drehen, der Kontaktarme von Wählern, in Fernmeldeanlagen.
-
Die bisher hierfür benutzten Klinkenantriebe verursachen infolge des
stoßweisen Anschlagens des Ankers an den festen Pol des Antriebsmagneten und der
Fortschalteklinke an den ihre Bewegung begrenzenden; Anschlag erhebliche Geräusche.
Hierdurch werden im Wählergestell von Fernsprechanlagen Erschütterungen erzeugt,
die sich schädlich auf die Kontaktgabe eingestellter Wähler auswirken, indem sie
Geräusche in den Sprechleitungen der hergestellten Verbindungen hervorrufen. Die
Erfindung bezweckt, einen möglichst erschütterungsfreien Klinkenantrieb zu schaffen,
und verwendet hierzu ein soge nanntes Freischwingersystem, also einen Elektromagneten,
bei welchem die Anzugs-Bewegung des Ankers -magnetisch begrenzt wird, so daß ein
mechanischer Anschlag hierfür nicht erforderlich ist: Die Benutzung eines derartigen
Magnetsystems alst Antrieb für Wähler ist zwar
bal:annt, jedoch
wird durch diesen bekannten Vorschlag eine Verminderung der Geräusche nicht erzielt,
weil die lose mit dem Anker gekuppelte Fortschalteklinke am Ende jeder Anzugsbewegung
des Ankers gegen einen festen Anschlag stößt, der den durch die magnetische Begrenzung
des Ankers erzielten Vorteil wieder aufhebt. Erfindungsgemäß wird dies dadurch vermieden,
daß das von dem Antriebsmagneten erzeugte, den Anker in die Arbeitslage bringende
magnetische Kraftfeld außer zur Begrenzung der Anzugsbewegung des Ankers auch dazu
benutzt lvird, die beim Fortschalten des angetriebenen Schalterteiles in diesem
erzeugte lebendige Kraft am Ende jeden Schaltschrittes abzufangen. Es werden also
hierdurch die Anschlaggeräusche des Ankers und seiner Klinke am Ende ihrer Arbeitslage
vermieden und dadurch auch die beim Fortschalten erzeugten Erschütterungen des angetriebenen
Schalterteiles über den Anker durch die hierauf einwirkenden magnetischen Kräfte
abgefangen und vernichtet. Die Erfindung ist mit gleichem Vorteil für Klinkenantriebe
zur Erzielung einer geradlinigen _ und drehenden Bewegung anwendbar und an zwei
Ausführungsbeispielen der Zeichnung, die Wähler für Fernmeldeanlagen betreffen,
näher beschrieben.
-
Fig. i zeigt in vergrößertem -Maßstab in Seitenansicht ein Antriebsmagnetsystem
der Erfindung mit in Ruhe- und Arbeitsstellung gezeigtem Anker zur geradlinigen
Verstellung eines Wählerteiles; Fig. a ist eine Vorderansicht auf den aus einer
Hubstange bestehenden Wählerteil der Fig. i mit im Schnitt dargestellter Klinke
nach der Linie A-B der F!". i; Fig. 3 zeigt eine andere Ausführungsform des Ankerpols
mit seinen zugeordneten Polenden des Magnetsvstems; Fig.4 stellt eine andere erfindungsgemäße
Ausführungsform des Antriebsmagneten eben- j falls in Seitenansicht dar zur Erzeugung
einer Drehbewegung des anzutreibenden Wählerteiles; Fig.5 ist eine Draufsicht des
Magnetsystems der Fig. 4 und seines ihm zugeordneten Wählerteiles mit in Ruhe- und
Arbeitsstellung dargestelltem Anker; Fig. 6 zeigt einen Teil der Drehverzahnung
des Wählerteiles in Vorderansicht mit geschnittener Klinke nach der Linie C-D der
F! g. 5.
-
Das in der Fig. i dargestellte Schrittschaltwerk besteht aus der Spule
i, deren Eisenkreis 2 die Spule jochartig umgibt. Die Enden der Schenkel des Joches
bilden die Pole 3 für die in den Schenkeln erzeugten magnetischen Kraftfelder und
sind in einem solchen Ab-@tand voneinander entfernt, daß das Pol- , i stück 4. des
Ankers 5 in den Luftspalt zwischen den Polstücken 3 eindringen kann. Der Anker 5
nimmt eine parallele Lage zu der Spule i ein; er ist an seinem einen Ende drehbar
an einem Zapfen 6 gelagert und mit seinem anderen .Ende zu einer Klinke; ausgebildet.
Ein in der Nähe seiner Lagerstelle 6 angeordnetes Gelenk 8 ermöglicht dem Anker,
außer seiner Drehbewegung um den Zapfen 6 eine Drehung in einer senkrecht hierzu
verlaufenden Ebene auszuführen. Der Anker ist an seiner Rückseite mit einer Blattfeder
9 verbunden, die bei io fest gelagert ist und dazu dient, den Anker aus seiner Arbeitslage
in die Ruhestellung zurückzubringen, in der er auf einer Gegenlage i i ruht, die
zur Vermeidung eines harten, geräuschvollen Anschlags zweckmäßig elastisch ausgebildet
wird. Das Polstück des Ankers 5 besteht aus einem rechteckigen Weicheisenkörper
4, der durch einen Bolzen 12 od. d-1. etwa in der -Mitte des Ankers 5 befestigt
ist und eine senkrechte Lage zu diesem einnimmt. Im aberregten Zustand der Spule
i wird der Anker 5 durch die Blattfeder 9 an der Gegenlage i i gehalten. Seine Klinke
8 befindet sich alsdann im Eingriff mit der Hubstange 13 des nicht gezeigten Wählers.
Die Hubstange ist an ihrer Stirnseite mit Zähnen i4 versehen, deren Flanke hier
so bemessen ist, daß die Klinke 7 des Ankers in der Ruhelage seitlich nach vorn
über die Zahnstange heraustritt.
-
Die Arbeitsweise des Schrittschaltwerkes ist folgende: In der Ruhelage
nimmt der Anker 5 die in der Fig. i mit ausgezeichneten Linien dargestellte Lage
ein. Seine Klinke 7 befindet sich alsdann in der in den Fig. i und 2 der Zeichnung
gezeigten Stellung in der Verzahnung der Hubstange 13. Das Polstück 4. des
Ankers 5 ruht in dieser Stellung des Ankers vor dem Luftspalt der Polenden 3 des
Eisenkreises des Elektromagneten i. Ist bei dessen Erregung ein genügend starkes
magnetisches Feld an den Polenden 3 erzeugt, 0 'vird das Polstück 4 des Ankers in
den Spalt hineingezogen, wobei der Anker 5 mit seiner Klinke 7 die Hubstange
13 anhebt. Der Anker erhält hierdurch am Ende der Anzugsbewegung die in gestrichelten
Linien dargestellte Lage, in der seine Rückzugsfeder 9 gespannt ist. Die Hubstange
ist nun um einen Schritt gehoben, in welcher Stellung sie in an sich bekannter Weise
durch eine hier nicht gezeigte Sperrfeder gehalten wird. Die beim Schaltvorgang
in der Hubstange und in den hiermit verbundenen, nicht dargestellten Wählerteilen
auftretende lebendige Kraft wird lediglich über den Anker durch das magnetische
Feld am Polstück.4 aufgefangen, da ein mechanischer Begrenzungsanschlag für ihre
Bewegung nicht vorhanden ist, so daß der
Schaltvorgang nur geringe
Erschütterungen hervorruft. Beim Stromloswerden der Spule i klingt das magnetische
Feld an dien Polenden 3 wieder so weit ab, dae der Anker unter der Einwirkung seiner
gespannten Feder g in die Ruhelage zurückgeht, die durch die vorzugsweise aus elastischem
Material bestehend,-, Gegenlage ii begrenzt wird. Die Schrägfläche der Klinke 7
gleitet während dieses Vorganges an der anliegenden Zahnflanke herab, um am Ende
.der Bewegung des Ankers in die nächste Zahnlücke einzufallen. Die hierzu erforderliche
Beweglichkeit erhält die Klinke 7 durch die gelenkige Verbindung 8 der beiden Ankerteile.
Diese Vorgänge wiederholen sich bei jeder Erregung und. Aberregung des Schrittschaltwerkes.
-
Zur Erzielung einer verbesserten magnetischen Wirkung der Polenden
3 auf den' Anker 5 sind an dessen Polstück, wie in der Fig. 3 gezeigt ist, vergrößerte
Polflächen i 5 vorgesehen, welche den Anzug des Ankers begünstigen, da diese Polflächen
den Luftspalt seitlich überbrücken, wodurch auch zu beiden Seiten der Polenden 3
magnetische Kraftfelder auf das Polstück ¢ einwirken können.
-
In dem Ausführungsbeispiel der Fig. q. und 5 ist der Anker 5 über
der Spule i um einen Zapfen 16 eines Spulenteiles drehbar gelagert. Sein in; der
Nähe des Drehpunktes befindliches Ende ist zu einer Klinke 7 ausgebildet, welche
ständig im Eingriff mit einer Randverzahnung 17 des anzutreibenden Wählerteiles
steht. Letztere besteht aus einer kreisrunden Scheibe 18, die mit einer Achse i9
fest verbunden ist. Das andere Ende des Ankers 5 ist zu .einem Polstück q. ausgebildet,
welches durch Biegung des Ankers 5 eine zu dem festen Pol 2o der Spule i angepaßte
Lage erhalten hat.
-
In der Ruhelage nimmt der Anker 5 die in der Fig. 5 mit durchgehenden
Linien dargestellte Lage ein, in der er durch eine Feder 211 an einem feststehenden
Anschlag 22 gehalten wird. Ist bei Erregung der Spule i ein genügend starkes magnetisches
Feld an ihrem Pöl 2o erzeugt, so bewegt sich der Anker 5 aus seiner Ruhelage heraus
und gelangt hierbei unter dien EinfluS der auf sein Polende q. einwirkenden magnetischen
Kräfte in die mit gestrichelt gezeichneten Linien dargestellte Lage; ohne jedoch
mit seinem - festen. Gegenpol' 2o in Berührung zu kommen. Er nimmt hierbei mittels
der Klinke 7 und der Randverzahnung 17 den Wählerteil 18 um eine Zahnlänge in der
Pfeilrichtung mit, so daß dieser Teil eine schrittweise Drehung ausführt. Bei der
nun erfolgenden Aberregung der Spule i geht der Anker 5 unter der Wirkung seiner
beim Anzug .gespannten Feder 21 in die Anfangslage zurück, wobei er mit dem Ende
seiner Klinke 7 auf der Zahnflanke des mit der Klinke im Eingriff stehenden Zahnes
der Randverzahnung 17 entlang gleitet und, schließlich in den nächsten Zahn einfällt.
Der Anker führt hierbei eine Bewegung in mehreren Ebenen aus, die durch die Bemessung
seines Zapfens 16 ermöglicht ist, der dem Anker eine Bewegung auch in axialer Richtung
gestattet. Eine auf den Anker einwirkende Spiralfeder 23 des Zapfens 16, dient hierbei
dazu, einen Druck auf den Anker an seiner Lagerstelle auszuüben und ihn nach seiner
axialen Verschiebung beim Einfallen in den nächsten Zahn. wieder mit seinem Lagerteil
in Berührung zu bringen. Diese Feder kann auch gleichzeitig so angeordnet werden,
daß sie als Ersatz der Feder 21 dient. Eine Sperrklinke 24 verhindert während der
Rückbewegung der Klinke 7 eine Verstellung der Scheibe 18. Auch beim Arbeiten: dieses
Schrittschaltwerkes werden die sonst auftretenden Erschütterungen im wesentlichen
beseitigt, da keine mechanischen Anschläge vorhanden sind, um die Bewegung der verstellten
Teile am Ende jedes Schaltschrittes zu begrenzen und ihre lebendige Kraft abzufangen.
-
Es sind natürlich noch andere Ausführungsbeispiele der. Erfindung
möglich, und der Schutz der Erfindung ist daher nicht hierauf beschränkt. '