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Bürstensatz für Wähler Die Erfindung befaßt sich mit einer Kontakt,
vorrichtung für Wähler in Fernmeldeanlagen, ins+ besondere Fernsprechanlagen, bei
denen ortsfest angeordnete Kontaktstifte oder Kontaktlamellen von beweglichen Kontaktbürsten
überstrichen werden.
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Die Forderungen, die für die Herstellung eines sicheren Kontaktes
gestellt sind, bestehen einmal darin, daß ein sicherer Kontaktdruck zwischen Bürste
und Kontaktstift herrscht, zum anderen, daß beim Übergang der Bürste von einem zum
folgenden Kontaktstift keine elektrische Überbrückung der beiden benachbarten Kontakte
stattfindet.
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Die Bürsten werden daher so geführt, daß immer eine bestimmte Lage
zu den gewährleistet ist. Mit der Erhöhung der Wählgeschwindigkeit werden die Bürsten
und Kontaktstifte stärker beansprucht und nutzen sich leichter ab. Auch tritt damit
eng verknüpft das bei Herstellung einer Verbindung lästige Wählergeräusch stärker
auf. Diesem Übelstand ist man dadurch begegnet, daß einergeits die Wähler mit Edelkontakten
ausgerüstet wurden, andererseits die Adern, z. B,. die Sprechadern bei den Wählern
der Fernsprechtechnik, erst dann durchgeschaltet werden, wenn der Wähler die, gewünschte
Einstellung erreicht hat. Das Andrücken der Schaltarme bzw. Bürsten erfolgt durch
einen besonders hierfür vorgesehenen Andrückmagneten. Nicht berücksichtigt sind
bei den Konstruktionen die Vibrationen des arbeitenden Wählers, so daß@ auchi hier
eine
zeitweilige- Kontaktgabe zwischen den Bürsten und Kontaktstiften nicht vermieden
ist.
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Die Erfindung zeigt die Konstruktion eines Bürstensatzes, der ohne
Gefahr einer Beschädigung der Kontaktfedern oder Kontaktstifte- über eine Kontaktbank
mit .hoher Geschwindigkeit bewegt werden kann, ohne daß dabei Kurzschlüsse durch
Kontaktgabe zweier benachbarter Kontaktstifte oder zeitweilige Kontaktgabe durch
die Eigenschwin@ gung des arbeitenden Wählers auftreten. Es, wird ferner nach Einstellung
des Wählers einwirksamer elektrischer Reibungskontakt hergestellt. Erreicht wird
dies dadurch, daß einem Bürstensatz ein an dem Bürstenhalter befestigtes Führungsglied,
aus Isoliermaterial zugeordnet ist, das an der der Kontaktbank zugekehrten Fläche
mit einem Schlitz versehen ist, in welchen mehrere Kontaktstifte bzw. Kontaktlamellen
der Kontaktbank hineinragen und während der Einstellbewegung mit diesem in Berührung
sind, und daß, in das Führungsglied zwei durch ein Trennglied in Spreizstellung
gehaltene Kontaktfedern des Bürstensatzes eingelassen sind, die nur dann mit einem
Kontaktstift oder einer Kontaktlamelle einen elektrischen Kontakt ßchließen, wenn
das. Trennglied die Spreizstellung der Kontaktfedern aufhebt.
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An einem Beispiel soll die Erfindung näher beschriebenwerden. Es handelt
sich bei dem in Fig. z bis io gezeigten Beispiel um einen Bürstensatz eines Flachtypwählers,
der in geradliniger Bewegung über eine in einer Geraden angeordnete Kontaktbank
gleitet. Im übrigen zeigt Fig. i eine Vorderansicht der Kont!aktbürstenvorrichtung
des, Wählers, die nachstehend als Bürstenwagen bezeichnet werden soll, Fig: 2 einen
in der Fig. 3,in der Ebene 2-2 geführten Schnitt, Fig. 3 einen in der Fig. 2 in
der Ebene 3-3 geführten Schnitt, Fig. 4 einen in der Fig. 2 in der Ebene 4-4 geführten
Schnitt, Fig. 5 einen in der Fig. 2 in der Ebene 5-5 geführten Schnitt in drei verschiedenen
Bürstenstellungen, Fig. 6 eine Vorderansicht einer Bürstenführung, Fig. 7 eine Ansicht
dieser Führung von unten, Fig. 8 eine Endansicht dieser Führung, Fig. 9 einen in
der Fig. 9 in der Ebene 9-9 geführten, Schnitzt und Fsg. io ein. Detaileiner Versetzungsschiene.
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Wie aussen Fig. z bis 4 ersichtlich ist, weist jede Bürsteneinheit
einen gestanzten Fibers.treifenr i auf, der mit Löchern für den Durchtritt von.
Stiften 2 versehen ist und an dem'mittels Ösen 3 zwei äußere Phosphorbronzefedern
4 und zwei, innere Bürstenfedern 5 befestigt sind. An jedem Ende des Streifens i
ist ein: nach unten gerichteter Träger 6 für eine Bürstenführung 7 befestigt, dessen
unteres Ende nach innen umgebogen ist und in Schlitze 8 der Bürstenführung 7 hineinragt.
Der obere Teil der äußeren Federn 4 weist seitliche Verlängerungen 9 auf, die so
geformt sind, daß sie über die Seitenflachen der Zuleitungsstäbe io gleiten können.
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Die unteren Enden der inneren Bürstenfedern 5 sind zu Kontaktflächen
ausgebildet, die zum Bestreichen der Kontaktstifte ii der Kontaktbank 12 dienen.
Diese Kontaktstifte können beispielsweise aus Hartmetall, wie Phosphorbronze, bestehen.
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Die äußeren und inneren Bünstenfedern 4 und 5 sind eben und berühren
sich nahezu auf der ganzen Länge. Die innere Bürstenfeder 5 ist jedoch am unteren
Ende nach innen umgebogen, um einen Zwischenraum zwischen dieser Feder und der Feder
4 zu schaffen, wie dies aus Fig. 2 ersichtlich ist. Die Bürsten 5 sind an dieser
Stelle, ferner auch an den seitlichen Randpartien, wie in Fig. 5 dargestellt, umgebogen.
In dem so gebildeten Zwischenraum ist ein kleiner Block 15 ausfederndem Material,
z. B. Nespren, -angeordnet, der durch einen nach innen umgebogenen Lappen 14 am
unteren Ende der äußeren Feder q. und die umgebogenen, Seitenteile der Feder 5 gehalten
wird. Versuche haben gezeigt, daß der Block 13 aus weichem Material Vibrationen,
die während der Bewegung der Bürsten auftreten können, wirksam dämpft: Diese Versuche
haben auch gezeigt, daß die Blöcke 13 die bei Stillstehen der Bürsten auftretenden
sehr kurzen Vibrationen dämpfen, die oft die Ursache für die Entstehung von Störgeräuschen
durch mikrophonische Kontaktberührungen zwischen der Bürste und dem Kontaktstift
ii bilden.
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Die Fig. 6 bis 9 zeigen die Konstruktion der Bürstenführung 7; die
aus einem aus Preßstoff angefertigten Block besteht, der mit Schlitzen 8 zur Aufnahme
der nach innen abgebogenen Trägerenden versehen ist. Die Mitte des Blockest weist
auf beiden Seiten eine. Vertiefung auf, in der die Bürsten liegen; wobei diese Verengung
15 zur Begrenzung der Bürstenfedernbewegung dient, wenn diese zwischen den
Kontaktstiften liegen, welcher Fall in Fig. 5 unter B dargestellt ist. Der untere
Teil dieses verengten Teiles ist bei 16 weggeschnitten.. Über die ganze Länge der
Führung 7 erstreckt sich ein Schlitz 17, in den die Kontaktstifte i i hineinragen
und darin gleiten. Dieser Schlitz ist, wie die Fig. 7 bis 9 zeigen, nach unten ausgeweitet,
und, wie die Fig. 8 zeigt, auch an-den beiden Enden, und zwar um das Hineingleiten
der Kontaktstifte in die Bürstenführung bei ihrer Bewegung über die Kontaktbank
12 zu erleichtern.
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Die Bürsteneinheiten werden im Bürstenwagen (Fi:g. r bis 4) durch
zwei Stifte 2 getragen, die in Löcher in den vier Schenkeln des Bürstenwagens passen
und durch Löcher in den Enden der Fiberstreifen i hindurchgehen. Die Stifte 2 sind
ih den Schenkeln des Bürstenwagens 18 durch Federklemmen 19 befestigt-, die
in an den Enden der Stifte vorhandene Federklemmen hineingleiten. Im gezeigten Ausführungsbeispiel
bilden die vier dargestellten Bürsteneinheiten den einen Satz von zwei Sätzen zu
je vier Bürsteneinheiten eines Bürstenwagens eines Wählers von der Art, in welcher
der eine Satz bei der Bewegung des Bürstenwagens über die Kontaktbank in der einen
Richtung vier Kontaktstiftreihen bestreicht, während der andere Satz bei der Bewegung
des Bürstenwagens in der anderen Richtung vier aridere Kontaktstiftreihen bestreicht.
Die Kontaktstiftxeihen und die Bürsteneinheiten der
beiden Sätze
wechseln ab. Es isst ohne weiteres klar, daß irgendeine geeignete Anzahl Bürsteneinheiten
vorgesehen "verden kann und daß deren Anordnung irgendwelchen besonderen Anforderungen
angepaßt werden kann.
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Um Kurzschlüsse zwischen den Bürsten zu verhindern, ist jede Bürsteneinheit
von der benachbarten Einheit durch ein dünnes Blatt 2o aus Isoliermaterial, beispielsweise
Phenolfiber, getrennt, wobei dieses Blatt für den Durchgang der Stifte 20 mit Löchern
versehen ist.
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Der Wähler ist mit Mitteln zur Steuerung der Bürsten versehen, die
derart wirken, daß@ der eine Bürstensatz bei der Bewegung des Bürstenwagens in der
einen Richtung den einen Kontaktstiftsatz bestreicht, während der andere Bürstensatz
bei der Bewegung des Bürstenwagens in der anderen, Richtung den anderen Kontakts,tiftsatz
bestreicht. Zu diesem Zwecke werden acht aus Isoliermaterial, z. B. Fiber, bestehende
dreieckige Trennplatten 21 verwendet, die zwischen die Träger 6 und die inneren
Bürstenfedern 5 einer jeden Bürsteneinheit eingeschoben sind. Die Trennplatten 21
sind in, abwechselnder Anordnung auf zwei Drehzapfen 22 angeordnet, die durch die
linken bzw. rechten Schenkel des Bürstenwagens 18 und durch Löcher in einer Ecke
der Plattenei hindurchführen. Diese Zapfen22 sind im Bürstenwagen mittels Federklemmen
23 gesichert. Zwei weitere Drehzapfen 24 gehen durch Löcher in den gegenüberliegenden
Ecken abwechselnder Trennplatten d und durch eine horizontal angeordnete Versetzungsschiene
25 hindurch, die zwischen der vierten und fünften Bürsteneinheit angeordnet ist.
Um den Einbau der Versetzungs schiene 25 und den Einbau der Stifte 2 und der Zapfen
22 und 24 zu ermöglichen, besteht sie aus zwei Teilen 26 und 27 (Fig. 2 und io),
die mit entgegengesetzt gerichteten Einschnitten 28 und 29 versehen sind.
Zum Einbauen werden diese beiden Teile von oben bzw. unten auf die Zapfen 24 aufgesetzt,
so daß die Ränder der Einschnitte 28 und 29 die Steilen 3o der Zapfen 24 umschließen.
Hierauf werden die aus Phosphorbronze bestehenden Federklemmen 31 (Fig. i) aus den
Einschnittstelle 32 (Fig. io) aufgesetzt, um die beiden Teile 26,27 zuzusammenzuhalten.
Die an jedem Ende des Bürstenwagens liegenden Anschläge 33 der Versetzungsschiene
dienen zur Begrenzung der Bewegung des Bürstenwagens 18 und dadurch der Drehbewegung
der Trennplatten 21. Ein wenig oberhalb der Bürstenführung 7 sind die inneren Federn
5 nach innen, ausgebuchtet und nähern sich auf einer kurzen Teilstrecke, so daß,
wenn die Spitze der zugeordneten Trennplatte 21 nach unten gedrückt wird, die Bürstenfedern
auseinandergespreizt und von den Kontaktstiften i i weggedrückt werden, wie dies
in der Fig. 5 bei C und in Fig. 2 für die mittlere Bürste dargestellt ist.
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An jedem Ende des vom Bürstenwagen durchrlaufenen Weges sind Anschlagglieder
34 (Fig. i) angebracht. Daher werden, wenn der Bürstenwagen 18 das rechte Ende des
Wählers erreicht und die Versetzungsschiene 25 das Anschlagsglied 34 erreicht, vier
der Bürstentrennplatten 21 nach unten gedrückt und vier nach oben, so daß, sie die
in Fig. i gezeigten Stellungen einnehmen. Jene Bürstentrennplatten 21, die nach
unten gedrückt werden, nehmen die in der Fig. io für die mittlere Bürste gezeigte
Stellung ein, in der sie mit der Ausbuchtung der inneren Bürstenfedern 5 im Eingriff
stehen und dadurch die Bürsten von den Kontaktstiften i i abgehoben halten, wie
dies bei C in Fig. 5 dargestellt ist. Die vier nach. oben gedrückten Trennplatten
21 nehmen die in der Fig. 2 für die linke Bürsteneinheit gezeigte Stellung ein"
in der sie den. Bürstenfedern 5 erlauben, mit den Kontaktstiften. i i Kontakt zu
machen, wie dies in.. Fig. 5 bei A gezeigt ist, oder, wie bei B (Fig. 5) gezeigt,
die Kontaktstifte i i nahezu zu berühren. Wenn der Bürstenwagen 18 das, linke Ende
des Wählers erreicht, so stößt die Versetzungsschiene 25 auf einen gleichartigen
Anschlag und bewegt sich in bezug auf die Bewegung des B.ürstenwagens in entgegengesetzter
Richtung, bis der Anschlag 33 auf der linken Seite des B.ürsitenwagens auf den Stift
2 auftrifft. Die Treninplatten. 2i werden umgeschaltet, und die bisher nicht gespreizten
Bürsten werden gespreizt, und umgekehrt.
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Um den Bürstenwagen 18 im. Wähler einbauen zu können, ohne dabei die
Bürsten oder die Kontaktstifte zu beschädigen, wird der Bürstenwagen an der in Fig.
i gezeigten Stelle in den Wähler so eingesetzt, daß; die Ausweitung des. Schlitzes
17 die richtige Führung über die Kontaktstifte gewährleistet. Dadurch, daß sich
die Zuleitungsschienen io am oberen Ende der Bürsteneinheiten befinden, können diese
Einheiten leicht in den Bürstenwagen eingebaut werden. Die Bürstentrags,treifen
i sind nicht starr an den Stiften 2 befestigt, sondern besitzen ein gewisses seitliches
Spiel. Die Lage der Bürsteneinheiten wird in erster Linie durch das Zusammenwirken
der seitlichen Verlängerungen 9 mit den Zuleitungsstäben io bestimmt, doch spielen
auch die Bürstenführungen 7 eine bedeutende Rolle, denn ohne sie wäre es unmöglich,
auf beiden Seiten der Kontaktstifte i i einen gleichen Druck und eine gleiche Einstellung
der Bürstenfedern zu erzielen. Die Bürstenführung 7 begrenzt die Bewegung der Bürstenfedern,
wenn diese zwischen benachbarten Kontaktstiften liegen, und verhindern Kurzschlüsse
zwischen diesen Stiften. Die Enden der Kontaktstifte i i ragen in den sich über
die ganze Länge der Führung erstreckenden Schlitz hinein, wodurch die Bürsten mit
den Kontaktstiften ausgerichtet werden, so daß die Kontaktherstellung und das Öffnen
der Kontakte in der in der Fig. 5 dargestellten Weise genau durchgeführt wird. Obgleich
die Bürsten, wenn sie zwischen benachbarten Kontaktstiften liegen, die Kontaktstifte,
wie dies bei B (Fig. 5) ersichtlich ist, nahezu berühren, so ist eine Berührungsmöglichkeit
dennoch ausgeschlossen, da die: Bürsten mit den Stiften ausgerichtet sind und der
verengte Teil 15 der Führung 7 den geringsten Abstand zwischen den Bürstenfedern
einer Bürsteneinheit bestimmt. Dadurch werden ferner Vibrationen der Bürsten während
der Bewegunz herabgesetzt, und außerdem ist es
möglich, eine maximale
Kontaktdauer zu erzielen, die bis etwa 85 % des Abstandes, zwischen den Zentren
zweier benachbarter Kontaktstifte gehen kann. Dies wäre ohne genaue Führung der
Bürsten nicht möglich, da bei ungleicher Spannung der Bürsten die stärker gespannte
Bürste sich zwischen die Stifte drängen und die benachbarten Kontaktstifte kurzschließen
würde.
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Da, nur die Enden der Kontaktstifte r n in den Schlitz 17 hineinragen,
so berührt kein Teil der Führung 7 jenen Teil der Oberfläche der Kontaktstifte,
der von den Bürsten bestrichen wird. Dadurch wird die Möglichkeit, daß Isoliermaterialpartikelchen,
die durch die Reibung abgelöst und an den Stiften haftenbleiben, den; elektrischen
Kontakt beeinträchtigen können, vermindert: Der Schlitz wird etwas- weiter gemacht
als der Durchmesser der Stifte, um auf diese Weise eine umnötige Abnutzung zu vermeiden.
An: der Verengungsstelle 15 kann die Breite des Schlitzes etwas herabgesetzt werden,
so daß sie beispielsweise nicht mehr als um o,025 mm größter als der Stiftdurchmesser
ist, um dadurch ein gutes Zentrieren der Bürsten zu erreichen.
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Die Erfindung ist nicht auf Flachtypwähler beschränkt, sondern läßt
sich auf viele andere Wählerarten anwenden. Außerdem ,sind viele Abänderungen möglich.
So können; beispielsweise an Stelle der Bürsteneinheiten mit inneren und äußeren
Bürstenfedern solche verwendet werden, bei denen; die äußere Bürstenfeder nicht
vorhanden ist.