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Wähler für automatische Telephon- oder ähnliche Systeme Die Erfindung
bezieht sich auf Wähler zum Gebrauch in automatischen Fernsprech- oder ähnlichen
@,^stem:n jen:r "hvp°. in welcher ;in wenigstens während des Einstelleng des Wählers
gleichförmig rotierendes Glied angeordnet ist, um die schrittweise stattfindende
Bewegung der kontaktgebenden Arme zu bewirken.
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Der Zweck der Erfindung ist, einen verbesserten Wähler dieser Bauart
auszubilden, der Leistungsfähigkeit im Arbeiten, Weichheit im Gange und Festigkeit
im Modell derart vereinigt, daB man den wesentlichen Anforderungen einer automatischen
Fernsprechanlage zufriedenstellend entspricht.
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Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daB die Kontaktarme für
Bewegung in einer rechtwinklig zur Achse des rotierenden Gliedes liegenden Ebene
eingerichtet sind, wobei von zwei getrennten, mechanischen Bewegungsumwandlern jeder
ein drehbares Glied und ein durch das drehbare Glied betätigtes Klinkenglied enthält.
In einem dieser Umwandler ist zuerst sein drehbares Glied im Eingriff mit dem gleichförmig
rotierenden Glied, wodurch sein Klinkenglied die Kontaktarme schrittweise, geradlinig
über den Kontaktsatz vertreibt. In dem anderen Umwandler ist sodann sein drehbares
Glied mit dem gleichförmig rotierenden Glied im Eingriff, wodurch sein Klinkenglied
die Kontaktarme schrittweise, geradlinig rechtwinklig zu der ersten geraden Bahn
vortreibt, um einen Kontaktsatz auszuwählen.
Die folgende Beschreibung
erläutert die Erfindung.
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Gemäß den Zeichnungen stellt die Fig. i ein verlängertes perspektivisches
Teilbild eines geradlinigen, durchlaufenden Kontaktsatzes dar und zeigt ein Metallstreifenpaket
und Kontakte aus Spezialmetall, an welchen die gewünschte Verbindung durch entsprechende
Betätigung schnurloser Kontaktarme, die in der Folge Schaltarme heißen sollen, erzielt
wird.
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Die Fig. 2 und 3 zeigen die Schaltungen einer Steuerstufe mit zehn
Ausgangsleitungen in jeder Stufe eines Gruppenwählers und den Grundkontrollkreis
dazu.
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Die Fig. 4 zeigt ein schematisches Schaubild eines zweistufigen Wählers
und die durch den Kontaktsatz eingenommene Lage. Die Fig. 4 a zeigt in Ansicht die
erste Phase des auslösenden Steuermechanismus in der normalen Lage, während die
Fig. 4b eine ähnliche Darstellung der Verhältnisse betrifft, sobald der Wähler die
zweite Auslösebewegung aus der Lage vollzogen hat, in welche er vorher gebracht
wurde und in welcher er im Begriffe war, seine erste Auslösebewegung vorzunehmen.
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Die Fig. 5 zeigt einen Teil des schematischen Schaubildes in Draufsicht
auf einen zweistufigen Wähler und seinen Kontaktsatz etwa in natürlicher Größe.
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Die Fig. 6 zeigt verkleinert, perspektivisch ein Wählerchassis mit
eingebauten Wählerteilen.
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Die Fig. 7. zeigt geringe, mechanische Abänderungen, welche durch
besondere Auslöseeinrichtungen .bedingt werden.
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In der Fig.8 ist eine vergrößerte Endansicht eines Schenkels eines
Schlittens in seiner Schiene gezeigt, während die Abb.9 perspektivisch, vergrößert
die Ansicht der primären und sekundären Schlitten mit dem Schaltarm zeigt.
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Die Fig. io zeigt vergrößert einen Schnitt des primären Hauptantriebs
und der Hilfskämme, die, wie ersichtlich, ein Stück bilden. Die Fig. i i stellt
vergrößert, perspektivisch den sekundären Antrieb des Wählers dar, bei welchem wegen
der Klarheit angenommen ist, daß der Hauptantriebsnocken entfernt wurde. Die vier
grundlegenden Arbeitsstufen der vom Wähler des ersten Schlittens in einem Schritt
bedingten Wirkung sind in den vier Fig. 12 bis i2c einschließlich dargestellt.
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In der Fig. 13 ist verkleinert, perspektiviseh die Ansicht eines vollständigen
Wählers, der an einem Kontaktsatz eingeklinkt ist, entwickelt.
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Die zwei von den Wä'hlerschaltarmen mit Rücksicht auf den Kontaktsatz
durchgeführten. Grundbewegungen sind die Querbewegung und die Hineinbewegung. Sie
werden als erste und zweite Bewegung bezeichnet und durch primäre und sekundäre
Haupt- und Hilfsantriebskämme hervorgerufen. , Gemäß der Fig. 4 ist zu sagen, daß
sie teils schematisch ist und nicht genau mit der tatsächlichen Bauart übereinstimmt.
Zum Beispiel sind die treibenden Nocken (Kämme) kreisförmig mit einem Bolzen in
der Mitte, sie umschließen die dauernd ' wirkende Rolle, wo hingegen der primäre
Nocken gemäß der Fig. 12 ausgebildet ist und, wie gezeigt wird, exzentrisch zum
Bolzen liegt. Der sekundäre, treibende Nocken ist für das Vorrücken des sekundären
Schlittens in zwei Stufen in einer Umdrehung eingerichtet und von gleicher Größe
wie der erste Nocken, allein die Gestalt dieses zweiten Nockens und seines Hilfsnockens
ist der Form des Hilfsnockens angepaßt, der perspektivisch in Fig. i i angedeutet
ist.
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Ein weiterer Punkt, durch welchen sich der in Fig. 4 dargestellte
Wähler von der üblichen Bauart unterscheidet, liegt darin, daß der Primärnocken
als Zweistufenausrücker dargestellt ist, während der Sekundärnocken ein Einstufenausrücker
ist, so daß der erste nur ausgerückt wird und mit,der Antriebsrolle in Eingriff
kommt, wenn das entsprechende Kontrollrelais ihn freigibt, nachdem es betätigt worden
ist, während der letztere gelöst und mit der Walze in Eingriff kommt, sobald das
sekundäre Kontrollrelais arbeitet. Mit den später zu beschreibenden Stromkreisanordnungen
ist der Wähler daher nur für eine Gruppenwählerkapazität geeignet, wenn er auf Impulsserien
für seine primäre Bewegungsrichtung ansprechen soll und wenn er in der Sekundärrichtung
Selbstantrieb hat, um einen Wählvorgang durchzuführen. Die Primär- und Sekundärnocken
können leicht auslösbare Sperrhaken besitzen, wie sie in Fig. 4, in Verbindung mit
dem Sekundärnocken, dargestellt sind, wenn die Stromkreisanordnungen entsprechend
geändert werden. Gemäß Fig. 4 bildet eine Hartgummischeibe47 die Kraftquelle zum
Antrieb des Wählers. Sie läuft auf einer gemeinsamen Welle mit einer konstanten
Geschwindigkeit bzw. zehn Umdrehungen in der Sekunde um. Die Primär- und Sekundärantriebsnocken
48 und 49 sind exzentrisch und so gelagert, daß ihr kleinster Radius die Rolle 47
nicht berührt. Jeder Nocken besitzt eine Feder 72 oder 64, welche genügend Energie
aufspeichert, um den Nocken eine geringe Drehbewegung zu erteilen, wenn ein durch
ein Steuerrelais 74 oder 75 gesteuerter Sperrhebel ausgelöst wird.
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Wenn ein Steuerrelais den Sperrhaken ausgelöst hat, kommt die Oberfläche
des Nockens nach einer geringen Bewegung in Berührung mit der Rolle, welche den
Nocken weiterdreht. Wie später beschrieben, wird der Drehzapfen des Nockens von
der Rolle fortbewegt, wenn der Nocken umläuft, wobei der Druck zwischen den Nocken
und der Rolle durch die Belastung automatisch einen Schlupf verhindert. Der Drehzapfen
des Nackens überträgt seine Bewegung durch ein einzelnes Glied 76 oder 6o unmittelbar
auf einen Schlitten 5o oder 52. Ein mit dem Hauptnocken aus einem Stück bestehender
Hilfsnocken wirkt auf eine feste Fläche und bewegt den Antriebsstift 87 in und außer
Eingriff mit dem Antriebszahn, wodurch ein Sperrad und Sperrklinkern vermieden werden
und eine konstante Verlängerung des Schlittens zu jeder Zeit sichergestellt ist.
Der Umriß des Hauptnockens ist derart, daß er dem Schlitten eine konstante Beschleunigung
und
Verzögerung erteilt und dadurch auf ein Minimum verringert.
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Der Schlitten wird auf einem Chassis 31 aufgebaut, auf welchem die
Primär- und Sekundärrelais 74 und 75 entweder direkt oder indirekt, wie später beschrieben,
befestigt sind. Es sind zwei Schlitten vorgesehen. Ein U-förmiger Primärschlitten
52 (Fig. 9), dessen Neide Seitenarme 53 und 54 Schaltarme bilden, und ein sekundärer
L-förmiger Schlitten 5o, auf dessen langem Arm 51 -der Primärschlitten läuft. Beide
Schlitten laufen auf Rollen und haben ein gezahntes Antriebsglied. Der Primärschlitten
wird schrittweise auf einer Schiene bewegt, die auf dem langen Arm des Sekundärschlittens
angeordnet ist und so die Schaltarme 53 und 54 mitträgt. Es wird somit ein Gleichgewichtszustand
durch die Schaltarme aufrechterhalten, welche auf einer Schiene 34 ruhen, die rechtwinklig
zu ihnen angeordnet ist und eine Verlängerung des Ankers 32 des -lagnets bildet
(Fig.6). Der Sekundärschlitten wird schrittweise auf vom Chassis gebildeten Schienen
bewegt, welche mit ihm somit auch den 1'rim;irschlittc» und die ihm zugeordneten
Arme tragen.
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Als Einleitung der Arbeit des Wählers sei angenommen, daß er als Leitungswähler
wirkt, d. h. daß beide Grundbewegungen durch Wählstromstöße gesteuert werden.
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In diesem Fall sind sowohl der Primär- als auch der Sekundärnocken
als Zweistufenauslöser oder statt dessen geeignete Stromkreisanordnungen vorgesehen,
um eine Stromstoßkontrolle für einstufige Auslösenocken zu ermöglichen.
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Das Primärrelais 74 spricht auf die erste Serie von Stromstößen an
und kuppelt auf eine später zu beschreibende Weise den zugehörigen. Antriebsnocken
48 mit der Antriebsscheibe 47, wodurch ein auf demselben Drehzapfen sitzendes Antriebsglied
76 eine hin und eher gehende Bewegung erhält und seine Spitze mit dem, gezahnten
Antriebsglied des Primärschlittens 52 zusammenwirkt, um die Schaltarme eine der
Zahl der gewählten Stromstöße entsprechende Schrittzahl vorwärts zu bringen und
darauf in eine Lage gegenüber der entsprechenden Stufe des Kontaktsatzes zu bringen.
Dann wird der Auslösemagnet 78 erregt, worauf die an dem Anker 32 des Magneten befestigte
Schiene 34 die Schaltarme 53 und 54 an ihren Enden leicht hebt, so daß diese Enden
mit den gezahnten Kämmen 24 der Stufe des Kontaktsatzes ausgerichtet sind, in welche
sie anschließend eingeführt werden. Da der Kontaktsatz aus festen Kontaktgliedern
23, welche sich von der einen Seite des Wählers zur gegenüberliegenden Seite in
Form von Metallstreifen erstrecken, und aus beweglichen Kontaktgliedern besteht
und zwar einem für jedes feste Kontaktglied in jedem Wähler, welche die Zähne eines
Kammes 24 bilden, sind zwischen den Kammplatten und den Streifen Isolierstücke angeordnet
(Fig. i). Die zweite Serie der empfangenen Stromstöße wirkt auf das Sekundärrelais
75, welches daraufhin intermittierend den zugehörigen Antriebsnocken 49 mit der
Antriebsscheibe 47 kuppelt, worauf das sekundäre Antriebselement 6o ebenfalls eine
Hinundherbewegung ausführt und den Sekundärschlitten 50 eine der gewählten
Zahl entsprechende Anzahl von Schritten bewegt. Hierbei nimmt der Sekundärschlitten
den Primärschlitten und damit die auf letzterem befestigten Schaltarme mit. Am Ende
der zweiten Zahl liegen die Spitzen der Schaltarme über den entsprechenden Kontakten
im Kontaktsatz. Nunmehr wird der Auslösemagnet abgeschaltet, um die Spitzen zwischen
die Kontakte zu senken, über welchen sie vorher lagen, um einen festen Kontakt zwischen
der ankommenden Fernleitung und der gewählten abgehenden Fernleitung herzustellen.
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Wenn der Wähler ausgelöst werden soll, wird der Auslösemagnet wieder
erregt. Die mechanische Ausbildung der die Primär- und Sekundärräder haltenden Sperrklinken
ist derart, daß die Schlitten durch Federspannung in ihre Normalstellung zurückkehren
und die Schaltarme ebenso leicht mitgehen, wie während der ersten Einstellung des
Wählers, da die Schaltarme durch das Erregen des Auslösemagneten aus den Kontakten
herausgehoben werden.
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Ein Kontaktsatz besteht aus durchlaufenden Streifen i bis 23, welche
über die ganze Länge einer vorbestimmten Einheit durchlaufen und welche an den gegenüberliegenden
Seiten der Wähler zusammengeklammert sind (Fig. i), um feste Kontaktglieder zu bilden.
Der Zwischenraum zwischen den Klemmgliedern bildet die Kontakte für einen Wähler.
An ihren Enden sind Kontaktstreifen 23 abgebogen, um Anschlußfahnen zu bilden. Derjenige
Teil einer Säule von Kontaktsätzen, welcher einem Wähler zugeordnet ist, sei im
folgenden als Fühlerkontaktsatz bezeichnet, so daß Fig. i eine Teilansieht von zwei
Wählerkontaktsätzen zeigt, von denen jeder drei Stufen mit je zwei Leitern besitzt.
Jeder Kontaktsatz ist vorzugsweise ein Hundertsatz d. h. mit zehn Stufen von je
zehn Kontaktsätzen. Jeder Satz von vier Kontakten wird von vier Streifen und vier
Kämmen gebildet. In jeder Stufe ist zusätzlich der übliche i i. Kontaktsatz 25 zur
Anzeige, daß die Leitung besetzt ist, vorgesehen.
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Die Säule (das Vielfach) besteht gewöhnlich aus zwanzig solchen Kontaktsätzen,
die übereinander angeordnet sind, wobei ununterbrochen Streifen 23 durchlaufen,
welche mit den abgehenden Fernleitungen verbinden. Die Schaltfunktion der üblichen
Wählerleitungen und Schnüre wird von einem Satz von Kammplatten 24 übernommen, welche
üblicherweise als Stufe bezeichnet werden und welche Finger,26 haben, welche mit
den verschiedenen Kontaktstreifen in einer Linie liegen. Jeder Finger einer Kammplatte
24 bildet ein bewegliches Kontaktglied. Alle Kontakte des Kontaktsatzes sind aus
speziellem Kontaktmaterial hergestellt, für gewöhnlich aus einem kostbaren Metall,
z. B. Silber-Grundmetall-Verbindungen, durchAufwalzen hergestellt. Dieser Walzvorgang
wird vor dem Glühen des Metalls durchgeführt.
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Jeder Plattenfinger ist vorzugsweise mit einem Sägeschnitt (nicht
gezeichnet) gespalten, um eine
Zwillingskontaktwirkung zu erreichen,
und die Platten werden in die in der Fig. i gezeigte Form gebracht.
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Da jeder Fernleitungsstreifen mit jedem der zwanzig Kontaktsätze,
welche er durchläuft, verklemmt ist, so erscheint es nicht notwendig, Klemmstangen
anzuordnen, welche sich quer durch die Kontaktsätze erstrecken. Demgemäß ist ersichtlich,
daß jeder Kontaktsatz einer Kontaktsäule nach seinem Einbau in eine geeignete Einspannvorrichtung
durch zwei horizontale Klemmplatten 13 und 14 (Fig. 4) zusammengeklemmt wird, welche
gegen den Kontaktsatz durch Klemmstangen 15 und 16 gedrückt bzw. gehalten werden.
Der erforderliche Abstand von etwa 35 mm zwischen benachbarten Kontaktsätzen wird
durch die vier senkrechten. Glieder 17, 18, i9 und' 2o erreicht, welche sich über
die Länge der Säule erstrecken und welche an jedem Kontaktsatz durch zwei 'hierfür
vorgesehene Klemmstangen befestigt sind. Wie später beschrieben, wird jede Wählerschaltvorrichtung
an ihren Kontaktsatz in der in Fig. 13 dargestellten Weise angeklinkt. Ihre Schaltarme
liegen, in der Ruhestellung normalerweise im Abstand einer Stufe vor der ersten
Stufe des Kontaktsatzes. Um diesen Anforderungen zu genügen, sind geeignete Zwischenlagen
21, 22 (Fig.4) zwischen die senkrechten Stangen i9 und 20 und die benachbarten Klemmstangen
14 gelegt. Aus Fig. 4 ist ersichtlich, daß die Klemmstange 15 der Wählerschaltvorridhtung
zugekehrt liegt und so lang ist, daß sie "über die Seitenflächen der senkrechten
Glieder 17 und i9 zur Aufnahme von Befestigungsmuttern hervorragt oder wahlweise
versenkte Befestigungsschrauben (Fig. 13) verwendet werden. Die andere Klemmstange
ist so lang, daß sie an einem Ende etwa 2o mm herausragt, um einen geeigneten Träger
für die Kontaktsatzsäule beim Montieren der Streifen abzugeben.
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Bei der Entwicklung eines neuen automatischen Telephonsystems, an
welchem der Wähler gemäß der Erfindung einen. großen Anteil hat, wurde sowohl die
mechanische als auch die elektrische Durchbildung des Wählers berücksichtigt, und
es sei deshalb eine kurze Beleuchtung des Stromkreises eingeschaltet, da gewisse
Gesichtspunkte des Stromkreissysterns einen sehr großen Einfluß auf d.ie endgültige
Bauart haben. Es sei jedoch bemerkt, daß gewisse mechanische Merkmale unabhängig
von der Anordnung der Stromkreise und umgekehrt verwendbar sind. Die vorliegende
Erfindung zeigt, wie zwei Merkmale der Bauart vorteilhaft miteinander kombiniert
werden können.
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Eines der Hauptmerkmale dieses Wählers liegt darin, daß die Verbindungsfunktion
jetzt dem Kontaktsatz 'zufällt und vom Wähler getrennt ist. Es erscheint außerordentlich
wünschenswert, diesen Zustand nicht nur zur Vereinfachung des Wählers, sondern auch
zur Wirksamkeit des Sprechens konsequent beizubehalten. Infolgedessen müssen alle
Wählerkontakte außerhalb der durchlaufenden Drähte gehalten werden, welche in jedem
Wähler so aussehen müssen, wie der rechte Teil der Fig.3, aus der ersichtlich ist,
daß die Sprechleitung jedes Wählers weder durch Relaiskontakte noch durch Schaltklinkenkontakte
verläuft.