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Mechanische Einrichtung zur Herstellung elektrischer Verbindungen
Zusatz zum Patent 850 304 Das Patent 850 30:1 betrifft eine Schalteinrichtung
für elektrische Stromkreise, wie sie beim Bau von Schaltern des Kreuzschienentyps
angewendet «erden können, die eine Mehrzahl von Anschlüssen aufweisen, beispielsweise
also bei in der Fernmeldetechnik angewendeten Wählern, bei Vorrichtungen zur Fernsteuerung,
Fernsignalgebung od. dgl.
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Das Hauptmerkmal dieses Hauptpatentes besteht darin, daß ein frei
bewegliches Vorrichtungsteil Verwendung findet, welches mit Hilfe einer Übertragungsschiene
in senkrechter Richtung verschoben werden kann, und das nach der Verschiebung eine
Stellung einnimmt, die abhängig ist von einer horizontalen Kupplungsschiene, in
welcher dieses bewegliche Teil während der Verschiebung der erwähnten horizontalen
Schiene direkt oder indirekt gegen die die Schaltung bewirkenden Eleincnte des Stromkreises
anstößt. Sobald dagegen das frei bewegliche Vorrichtungsteil mittels einer horizontalen
Schiene verschoben wird, ist es gemäß einem weiteren Merkmal des Hauptpatentes unabhängig
gemacht von der Bewegung der vertikalen Schiene. Dieses bewegliche Teil kehrt jedoch
selbsttätig in die Stellung zurück, in der es von der vertikalen Schiene abhängig
ist, sobald die horizontale Schiene wieder ihre Ausgangsstellung einnimmt.
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Das genannte bewegliche Vorrichtungsteil kann eine Kugel darstellen,
die entweder aus Metall besteht oder aus nicht leitendem Material. Im ersten Fall
müssen die wirksamen Schienen ganz oder teilweise aus nicht leitendem Material bestehen,
während sie im zweiten Fall aus 'Metall hergestellt sein können.
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Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine besondere günstige
Ausbildung einer Anordnung, die aus einer Kombination derartiger Vorrichtungselemente
besteht.
Sie zeichnet sich dadurch aus, daß sie bei relativ kleinen räumlichen Ausmaßen die
Durchführung einer großen Anzahl von Prüf- oder Wählvorgängen erlaubt.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung kann die unter die Einwirkung des
beweglichen Kupplungsteiles gestellte Steuereinrichtung in Abhängigkeit von dem
Verschiebungssinn der Horizontalschiene zwei Stelllungen einnehmen und wirkt dadurch
unmittelbar oder mittelbar auf die zu steuernde Einrichtung ein. Weiterhin sind
Mittelvorgesehen, die eine Rückbewegung der Kontrollvorrichtungen in ihre Ausgangsstellung
bewirken, wenn die Horizontalschiene in ihre Ruhestellung zurückkehrt.
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Das als Kupplungsglied dienende bewegliche Teil verbleibt in seiner
Arbeitsstellung, in die es nach Betätigung der vertikalen, dann der horizontalen
Schiene gebracht ist, auch dann, wenn anschließend hieran die vertikale Schiene
in ihre Ruhestellung zurückkehrt. Diese Tatsache ist insofern vorteilhaft, als dadurch
die vertikale Schiene für andere Wähl- oder Steuervorgänge frei wird.
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Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung weist der Hebelarm, ein
Teil der Steuereinrichtung, an seinem Ende eine Nut auf, die einer Nut in der Horizontalschiene
gegenübersteht. Diese beiden Nuten vermögen das bewegliche Teil aufzunehmen, das
die Kupplung des Hebels mit der Horizontalschiene bewirkt.
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Entsprechend einer weiteren Ausbildung der Erfindung sind profilförmige
feste Stücke vorgesehen, die an beiden Seiten einer Tragplatte in gleichmäßigem
Abstand senkrecht befestigt sind. Zwischen diesen können bewegliche vertikale Schienen
gleiten, die seitlich die beweglichen Teile führen, sofern sich diese in ihrer Ruhestellung
in ihren Nuten befinden, die in den senkrechten Schienen vorgesehen sind.
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Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung sind horizontal befestigte
Profilstücke vorgesehen, an welchen die beweglichen horizontalen Schienen während
ihrer Verschiebung entlang gleiten. Diese horizontal befestigten Stücke weisen an
ihrem Oberteil eine geneigte Ebene auf, auf welcher die beweglichen Teile entlang
rollen, wenn sie sich in ihre Ruhestellung in die Nuten zurückbewegen, die in den
beweglichen vertikalen Schienen vorgesehen sind. Dieser Vorgang trifft, wie bemerkt,
ein, während die beweglichen horizontalen Schienen sich in die Ruhestellung zurückbewegen.
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Weitere Merkmale der Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung
eines Ausführungsbeispiels der Erfindung an Hand der Zeichnungen hervorgehen.
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In Fig. i ist eine perspektivische Ansicht eines Teiles einer kombinierten
Regelungs-, Überwachungs- oder Wählvorrichtung wiedergegeben. Sie enthält nur solche
Teile, deren Darstellung für das Verständnis der beschriebenen Vorgänge notwendig
ist. Einige dieser Teile sind im Schnitt dargestellt, um aufzuzeigen, wie sie voneinander
abhängig sind und in welcher Art sie zusammengestellt sind.
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Die Fig.2a, 3a und 4a zeigen je einen seitlichen Schnitt einer mit
Hilfe einer Kugel als bewegliches Teil arbeitenden Regelungs-, Überwachungs- oder
Wählvorrichtung zunächst in der Ruhestellung, sodann in einem Zustand, in welchem
sich die Vertikalschiene in der Arbeitsstellung befindet, und schließlich in einem
Zustand, in welchem sich sowohl die Horizontalschiene als auch die Steuervorrichtung
in der Arbeitsstellung befinden, die Vertikalschiene dagegen bereits in ihre Ruhestellung
zurückgekehrt ist.
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Die Fig.2b, 3b und 4b zeigen schließlich Vorderansichten im Schnitt,
die den Fig. 2a, 3 a und 4 a entsprechen.
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An Hand der Fig. i läßt sich erklären, in welcher Art die Regelungs-,
Überwachungs- oder Wählvorrichtung angeordnet ist. Eine beweglicheVertikalwählerschiene
i mit zweckmäßigem Querschnitt weist Nuten 2 auf, in welchen sich bewegliche Vorrichtungsteile
in Form von Kugeln 3 befinden. Jede dieser Nuten weist an ihrem unteren Teil einen
geneigten Teil 4 auf. Der untere Teil der Vertikalschiene i wird, wie in der Figur
dargestellt, durch einen L-förmigen Einschnitt abgeschlossen, mit Hilfe dessen diese
Schiene in ihrer Ruhestellung an einer festen Platte 6 anschlägt. Das untere Ende
der Schiene i weist eine Nut 7 auf, deren Profil aus der Abbildung zu ersehen ist,
und die den Zweck hat, diese Schiene von einer nicht gezeigten geeigneten Vorrichtung
mechanisch abhängig zu machen, die der Steuerung ihrer Übertragungsbewegung dient.
Eine an der Schiene i befestigte Feder 8, die einerseits an der unteren Fläche der
Platte 6, andererseits an dem Flanschstück 9 anschlägt, bewirkt die Rückbewegung
dieser Schiene von ihrer Arbeitsstellung in ihre Ruhestellung. Die Kugeln 3 werden
in ihren Nuten 2 durch die seitlichen Flächen von festmontierten vertikalen Vorrichtungsstücken
io seitlich geführt.
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Eine beweglich horizontale Schiene il mit einer in der Figur dargestellten
Profilform weist an einer Seite regelmäßige seitliche Formvertiefungen 12, 12' auf,
die der Aufnahme der Kugeln 3 von den beweglichen vertikalen Schienen i dienen,
die sich in ihrer Arbeitsstellung befinden. Öffnungen 13, 13' an der anderen Seite
gestatten die Einführung von Hebelarmen 14. Zum Zwecke der Versteifung der Horizontalschiene
il ist an ihrem einen Ende eine Rippe 15 vorgesehen. An einem der Enden der Horizontalschiene
il ist ferner ein Teil 16 angeordnet, das in einer [J-Form ausläuft. Eine Nut 17
am anderen Ende des Teiles 16 bewirkt, daß die Horizontalschienen der Steuerwirkung
einer geeigneten, nicht dargestellten Vorrichtung unterworfen werden kann, die der
Steuerung ihrer Längsverschiebung dient. Zum Zweck ihrer Rückbewegung in die Il
der Ruhestellung Wirkung ist einer die Rückzugsvorrichtung bewegliche horizontale
in Schiene Form der Feder 18 unterworfen, die einerseits in der Nut einer festen
Vertikalschiene i9, die durch eine knopflochähnliche Öffnung 2o des Teiles 16 hindurchgeführt
ist, gehalten ist, andererseits in einer Nut in dem Teil 16, das mit Rücksicht auf
die Öffnung 2o seitlich angeordnet ist. Die Länge der Öffnung 20 ist genügend groß,
so daß das Teil 16 der horizontalen Schiene in ihrer Bewegung sowohl nach der einen
als auch der anderen Seite nicht hinderlich ist. Die bewegliche horizontale Schiene
il wird gehalten durch ein Profilkreuzstück 21, das an dem vertikal angeordnetem
festen Teil io befestigt ist. Insbesondere weist dieses Kreuzstück 21 an
seiner
oberen Fläche eine geneigte Ebene 22 auf, aiif welcher die Kugeln 3 entlang rollen,
wenn sie in ihre Ruhestellung in die in den bewelichen vertikalen Schienen i vorgesehenen
Nuten 2 zurückkehren.
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Eine Steuervorrichtung, die einerseits aus einem Hebel 14 besteht,
der, wie in der Figur dargestellt, L-förmig ausgebildet ist und um den Punkt 23
gedreht werden kann und ferner zwei Arme 2.1 und 25 aufweist, und andererseits aus
einem Stößel 28, auf den der Hebel mechanisch einwirkt, wirkt durch das freie Ende
34 des Stößels 28 auf die zu steuernde Vorrichtung, beispielsweise eine Schaltvorrichtung.
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Der in eine Gabel 26 auslaufende Arm 24 des Hebels 14, der gegenüber
der in der beweglichen horizontalen Schiene ii vorgesehenen Vertiefung angeordnet
ist, durchdringt diese Schiene durch eine Öffnung 13. Der Hebel 14 ist von dem Stößel
28 mechanisch abhängig durch das Ende des Arrnes 25, der in die Öffnung
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des genannten Stößels eingreift. Dieser Stößel 28 wird durch einen U-förmigen
Stützteil 33 geführt und geht durch die beiden parallelen Seiten 31 und 32 des Teiles
33 durch zwei Öffnungen 29 und 30 hindurch. Eine aus einer Feder 35 bestehende
Rückzugsvorrichtung, die in einer in dem Stößel 28 vorgesehenen Öffnung gelagert
ist, bewirkt die Rückbewegung der Steuervorrichtung von ihrer Arbeits- in ihre Ruhestellung.
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Im folgenden wird näher auf die Wirkungsweise der Regelungs-, Überwachungs-
oder Wählvorrichtung eingegangen.
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Sowohl in Fig. i als auch in den Fig. 2a und 2b befinden sich die
beweglichen Teile sämtlich in ihrer Ausgangsstellung, die bewegliche Wählschiene
i in So, die bewegliche horizontale Kupplungsschiene ri in F_", der Stößel 28 in
P". Die Kugel 3 in der Nut 2 stößt gegen die obere kante 36 des 1'rofilkreuzstiickes
21 all (Fig. 2 a).
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Wenn durch irgendeine geeignete Steuervorrichtung die vertikale Schiene
i entsprechend dem Pfeil S, in senkrechter Richtung aufwärts bewegt wird und in
ihre Arbeitsstellung S, (Fig. i, 3a, 31» gebracht wird, so folgt die Kugel 3 zunächst
der Verschiebung dieser Schiene (Pfeil f.=), rollt sodann die geneigte Ebene 4 hinab,
und gelangt in die Nut 12 und in die Gabel 26 des Hebelarmes24 oberhalb der geneigten
Ebene 22 des Kreuzteiles 21. DievertikalcVerschiebungderSchienei ist derart berechnet,
daB die obere Ecke der geneigten Ebene oberhalb der Ecke 36 des Kreuzteiles 21 derart
gelagert ist, daß die Kugel 3 in ihrer Lage in der Vertiefung 12 und der Gabel 26
gegen den geraden Teil 37 der beweglichen vertikalen Schiene i gehalten wird.
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Es sei nuninchr angenommen, daß die horizontale Kupplungsschiene ii
durch irgendeine geeignete Steuervorrichtung im Sinne des Pfeiles f, (Fig. i, 4a
u. 4b) von ihrer Ruhestellung E" in ihre Arbeitsstellung E, bewegt wird.
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Bezüglich der Verschiebung der Horizontalschiene ii wird auf die gezeigten
Verschiebungen der Schiene ii' (Fig. i) liinge@%ieseir, denn alle horizontalen Schienen
sind in gleicher Weise angeordnet.
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Die bewegliche Vertikalschiene i befindet sich noch in ihrer Arbeitsstellung
S,. Während ihrer Verschiebung trägt die Horizontalschiene ii mit der Seite 38 der
Wert iefiin"i2 (Fig. 4 b) die durch das Teil io gefiihrte Kugel mit. Gleichzeitig
bewegt die Kugel 3 mit Hilfe der Gabel 26 den Hebel 14 mit, der sich sodann um seine
Achse 23 dreht, so daß mit ihrem Arm 25 in Richtung des Pfeiles ß' der Stößel 28
in die Stellung P, gebracht wird. Das bewirkt die Betätigung der Steuereinrichtung.
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Befindet sich die Horizontalschiene ii in ihrer Arbeitsstellung, so
kann die Vertikalschiene i in ihre Ruhestellung zurückkehren, ohne die Stellung
des Stößels 28 zu ändern. Die Kugel 3 wird hierbei mittels der Horizontalschiene
ii und des festen Teils io in ihrer Arbeitsstellung gehalten.
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Soll nun die Einwirkung des Stößels 28 auf die Steuervorrichtung aufgehoben
werden, so ist dies nur mehr dadurch möglich, daß die durch die Steuervorrichtung
der Horizontalschiene ii auf diese ausgeübte Wirkung aufgehoben wird. Unter der
Einwirkung der Feder 18 kehrt sodann die Horizontalschiene ii in ihre Ruhestellung
E, zurück und bewegt hierbei die Kugel 3 mit sich. Da diese in der nun eingenommenen
Stellung nicht mehr durch das feste Teil io gehalten wird, rollt sie die geneigte
Ebene 22 des Kreuzstückes 21 hinab und fällt wieder in die Nut 2 der vertikalen
Schiene. Damit ist wieder die in der Fig. r, 2 a und 2b gezeigte Ruhestellung erreicht,
da ja gleichzeitig unter der gemeinsamen Einwirkung der Kugel 3 und der Feder 35
die Steuervorrichtung (Stößel 28 und Hebel 14) in ihre Ausgangsstellung zurückgekehrt
ist.
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Wenn die horizontale Schiene in Richtung des Pfeiles f,, (Fig. i)
in ihre zweite Arbeitsstellung E, bewegt wird, so folgt die Kugel 3 dieser Verschiebung
und bewegt ihrerseits auch den Hebel 14 mit, der wiederum auf den Stößel 28 im Sinne
des Pfeiles/,' derart einwirkt, daB dieser in seine Arbeitsstellung P2 gelangt.
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Im folgenden wird näher unter Bezugnahme auf Fig. i auf die Beschaffenheit
der festen Teile io und der Kreuzteile 21 eingegangen und auf die Art, in welcher
diese verschiedenen Teile zusammengestellt sind, um eine Kombination von verschiedenen
Regelungs-, Überwachungs- und Wählvorrichtungen zu erzielen.
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Die U-förmigen festen Teile io sind an den Kanten der parallelen Seiten
mit Nuten 39 und festen Stiften 40 versehen, die derart angeordnet sind, daß abwechselnd
eine Nut 39 und ein Stift 40 vorhanden sind und daß ferner ein Stift an einer der
parallelen Seiten einer Nut in der anderen Seite gegenüberliegt.
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Diese Teile io sind senkrecht an beiden Seiten einer mittleren tragenden
Platte 41 befestigt, in welcher zum Zwecke des Einsteckens der Stifte 4o kleine
Öffnungen 42 vorgesehen sind. Andererseits sind die Teile io an beiden Seiten der
Platte 41 in einer Weise angeordnet, daß ein Stift 4o des einen Teiles io einer
Nut 39 dem auf der anderen Seite der Platte 41 gegenüberliegenden Teil entspricht.
Die Nuten 39 sind also so angeordnet, daß die volle Ausfüllung der Öffnungen 42
in der Platte 41 durch die Stifte 4o nicht verhindert wird.
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Die profilförmigen Kreuzteile 21, auf welchen die horizontalen Kupplungsschienen
ii entlang gleiten, weisen ebenfalls in regelmäßigen Abständen feste Stifte 43 auf.
Diese sind in schmale Öffnungen 44 im mittleren Teil der U-fiirmigen Teile io eingeführt.
Diese Anordnung wird durch Verschraubung befestigt. Hierzu dienen Schrauben 45,
die durch Öffnungen 46 der
Kreuzteile 21 hindurchgeführt werden
und in Gewindeöffnungen 47 in den vertikalen festen Teilen io eingeschraubt sind.
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Die beweglichen Vertikalwählschienen i sind jeweils zwischen den Teilen
io angeordnet, während jede der horizontalen Schienen ZZ auf einem Kreuzteil 21
aufliegt. Auf diese Weise erhält man in einer vereinfachten Form eine Kombination
von Steuervorrichtungen, die vielfache Wählvorgänge erlauben zwischen geeigneten
Vorrichtungen, die beispielsweise als Schaltvorrichtungen ausgebildet sein können.
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Im Rahmen dieser Erfindung könnte man ferner für die verschiedenen
Elemente, aus welchen diese Ausbildung einer Regelungs-, 1=Tberwachungs- oder Wählvorrichtung
besteht, ganz oder teilweise gute oder schlechte elektrische Leiter verwenden.