DE886476C

DE886476C - Electrical switchgear

Info

Publication number: DE886476C
Application number: DE1951886476D
Authority: DE
Inventors: Esmond Philip Goodwin Wright
Original assignee: International Standard Electric Corp
Current assignee: International Standard Electric Corp
Priority date: 1950-09-26
Filing date: 1951-09-23
Publication date: 1953-08-13
Also published as: CH372073A; US2667542A; CH436386A; BE557053A; FR71452E; BE506063A; FR65082E; FR1043323A

Description

In Femmeldeanlagen, beispielsweise Femsprechanlagen, werden zur Durchschaltung von Verbindungen elektrische Schalter (Wähler) benötigt. In diesen Schaltern wird eine metallische Verbindung der zu verbindenden Leiter hergestellt. Diese metallische Kontaktgabe wirkt sich bei über mehrere Wahlstufen gehenden· Verbindungen ungünstig aus, da hierbei die unangenehmen Wähler- bzw. Kontaktgeräusche auftreten. In telecommunication systems, e.g. telephone systems, electrical switches (selectors) are required to switch connections. In these Switches, a metallic connection is made between the conductors to be connected. This metallic Making contact has an unfavorable effect on connections that span several dialing levels, since the unpleasant dialer or contact noises occur.

Die Erfindung betrifft ebenfalls eine elektrische Schalteinrichtung zur Herstellung von Verbindungen, über die Signale beliebiger Frequenzen übertragen werden und bei der die nachteiligen Merkmale der Schalter bekannter Bauart weitgehendst vermieden sind. Dies wird dadurch erreicht, daß zur Herstellung einer Verbindung zwei geschlossene, vorzugsweise ringförmig ausgebildete magnetische Schienen, auf denen je eine Spule der zu verbindenden Leitungsabschnitte befestigt ist, in beliebigem Winkel· zueinander angeordnet sind und die Signalfrequenzen von der einen auf die andere Spule derart übertragen werden, daß eine den Kreuzungspunkt der Schienen umhüllende dritte Spule an eine Hochfrequenzwechselstromquelle angelegt wird.The invention also relates to an electrical switching device for making connections, over which signals of any frequency are transmitted and in which the disadvantageous characteristics of the Known type switches are largely avoided. This is achieved in that to manufacture a connection two closed, preferably ring-shaped magnetic rails on which one coil of each of the line sections to be connected is attached, arranged at any angle to one another and the signal frequencies are transmitted from one to the other coil in such a way that a third coil enveloping the crossing point of the rails to a high-frequency alternating current source is created.

Die Erfindung soll nun an Hand der Zeichnungen an einem Beispiel näher -beschrieben werden.The invention will now be described in more detail with reference to the drawings using an example.

Fig. ι zeigt im Schaubild die Mittel, um eine Verbindung zwischen- einer einzelnen Eingangsleitung und einer einzelnen Ausgangsleitung herzustellen;Fig. Ι shows in a diagram the means to establish a connection to establish between a single input line and a single output line;

Fig. 2 stellt einen aufgeschnittenen Vielfachschalter dar; ·Fig. 2 shows a cutaway multiple switch; ·

Fig. 3 zeigt eine perspektivische Ansicht des Vielfachschalters und3 shows a perspective view of the multiple switch and

Fig. 4 eine vergrößerte Einzelheit;Fig. 4 is an enlarged detail;

Fig. 5 und 6 zeigen Abwandlungen der in Fig. 1 gezeigten Teile.FIGS. 5 and 6 show modifications of the parts shown in FIG.

Gemäß Fig. 1 bedeutet 1 eine Eingangssprechspule und 2 eine Ausgangssprechspule. Die Eingangsspule 1According to Fig. 1, 1 denotes an input voice coil and 2, an output voice coil. The input coil 1

ist auf einem Kern aufgebracht, der ein Teil eines Ringes 3 von magnetischem Material mit niederem Remanenzwert bildet. Daher werden irgendwelche Stromänderungen eines Wechselstromes in der Spule 1 einen verschiedenen magnetischen Fluß in dem zugeordneten Kern erzeugen. Obgleich dieser Kern in der Form eines geschlossenen Ringes besteht, ist er als eine gerade Schiene dargestellt. Die Ausgangssprechspule 2 ist auf einem ähnlichen Ring 4 magnetischen Materials, der ebenfalls als gerade Schiene dargestellt ist, aufgebracht.is applied to a core which is part of a ring 3 of magnetic material with lower Forms remanence value. Therefore, any changes in the current of an alternating current in the coil 1 create a different magnetic flux in the associated core. Although this core is in the In the form of a closed ring, it is shown as a straight rail. The output voice coil 2 is on a similar ring 4 of magnetic material, also shown as a straight rail is upset.

Die Ringe 3 und 4 sind derart angeordnet, daß sie am Punkt 5 in irgendeinem beliebigen Winkel sich kreuzen, obgleich es verständlich ist, daß ein Optimum erzielt wird, wenn beide parallel liegen. Eine Spule 6 ist auf den beiden Ringen derart angebracht, daß sie beide am Punkt 5 umschließt.The rings 3 and 4 are arranged so that they at point 5 at any angle cross, although it is understandable that an optimum is achieved when both are parallel. One coil 6 is attached to the two rings in such a way that it encloses both at point 5.

Wenn die Spule 1 mit einem Wechselstrom des Sprachbandes gespeist wird, so wird ein unterschiedst licher magnetischer Fluß in die Schleife 3, von der ein Teil den Eisenkern für die Spule 1 bildet, induziert. Dieser unterschiedliche magnetische Fluß beeinträchtigt den magnetischen Zustand des Ringes 4, da die Ringe in dichter Nähe vom Kreuzungspunkt 5 sind. Jedoch unter normalen Bedingungen ist die Größe der magnetischen Übertragung so gering, daß sie praktisch vernachlässigbar ist. Es wurde herausgefunden, daß, wenn die Spule 5, die die Ringe 3 und 4 an dem Kreuzungspunkt 5 umschließt, mit Radiofrequenzströmen vorzugsweise im 20- bis 200-kHz-Band gespeist wird, die magnetische Übertragung im weitesten Maße erleichtert wird. Die Frequenz des Kopplungsstromes kann innerhalb weiter Grenzen liegen. Die Grenze ist gesetzt durch die Größe der Impedanz des Wechselstromkreises. In der Tat wird, dieser Effekt so bedeutsam, daß in dem Ring 4 ein unterschiedlicher magnetischer Fluß erzeugt wird, dessen Amplitude beinahe gleich der Amplitude des unterschiedlichen magnetischen Flusses am Eingang des Ringes 3 ist. Dieser unterschiedliche Fluß im Ring 4 induziert in gewöhnlicher Art in der Ausgangsspule 2 einen unterschiedlichen Strom, dessen Amplitude fast gleich der Amplitude des ursprünglichen, in der Spule 1 fließenden Stromes ist. Daher ist es möglich, eine Verbindung zwischen Eingangs- und Ausgangsstromkreisen ohne irgendeine direkte metallische Verbindung herzustellen.If the coil 1 is fed with an alternating current of the voice band, a distinction is made Licher magnetic flux in the loop 3, part of which forms the iron core for the coil 1, is induced. This different magnetic flux affects the magnetic state of the ring 4, as the Rings are in close proximity to the intersection point 5. However, under normal conditions the size is magnetic transmission is so small that it is practically negligible. It was found out that when the coil 5, which encloses the rings 3 and 4 at the intersection point 5, with Radio frequency currents are preferably fed in the 20 to 200 kHz band, the magnetic transmission is facilitated to the greatest extent. The frequency of the coupling current can be within further limits lie. The limit is set by the size of the impedance of the AC circuit. In fact, this effect becomes so significant that in the ring 4 a different magnetic flux is generated whose amplitude is almost equal to the amplitude of the different magnetic flux at the entrance of the ring 3 is. This different flux in the ring 4 induces in the usual way in the Output coil 2 a different current, the amplitude of which is almost equal to the amplitude of the original, in the coil 1 is flowing current. Hence it is possible to establish a connection between Input and output circuits without making any direct metallic connection.

Fig. 2 zeigt einen Koordinatenvielfachschalter, in welchem Ringe Hi bis Ηχο (als gerade Schienen gezeigt) Eingangsspulen Ii bis J10, und andere Ringe F ι bis F10 (ebenfalls als gerade Schienen gezeigt) die Ausgangsspulen Oi bis, 010 tragen. Jeder Kreuzungspunkt zwischen einem der Ringe H1 bis H το und einem der Ringe Vi bis F10 wird durch eine Spule, wie beispielsweise HV11 oder HVgg umhüllt. Ein Sprechweg kann zwischen irgendeiner Eingangs- und Ausgangsspule hergestellt werden, indem an die Spule, die den Kreuzungspunkt der Ringe umhüllt, an denen die gewünschten Eingangs- und Ausgangsspulen befestigt sind, eine Radiofrequenz angelegt wird. So z.B. wird die SpuleHV22 durch nicht gezeigte Schaltmittel mit einer Radiofrequenz gespeist, um eine Sprechverbindung zwischen der | Spule/2, die am Ring #2 und Spule02, die am Ring V-2, befestigt ist, herzustellen. Eine magnetische Übertragung zwischen diesen Ringen wird erzielt, so daß der Sprechstromkreis über den Schalter wirksam wird.Fig. 2 shows a multiple coordinate switch in which rings Hi to Ηχο (shown as straight rails) input coils Ii to J10, and other rings F ι to F10 (also shown as straight rails) the output coils Oi to, 0 10. Each point of intersection between one of the rings H 1 to H το and one of the rings Vi to F10 is enveloped by a coil such as HV 11 or HVgg. A speech path can be established between any input and output coils by applying a radio frequency to the coil surrounding the intersection of the rings to which the desired input and output coils are attached. For example, the coil HV 22 is fed with a radio frequency by switching means (not shown) in order to establish a voice connection between the | Spool / 2 attached to ring # 2 and Spool02 attached to ring V-2. Magnetic transmission between these rings is achieved so that the speech circuit is effective through the switch.

Die Auswahl der Spulen, die benötigt werden, um eine verlangte Gesprächsverbindung herzustellen, kann in irgendeiner bekannten Weise geschehen, z. B. durch Kombinationen von Kaltkathoden-Gasentladungsröhren oder durch die üblichen Relaissysteme. Überwachungs- und Steuersignale, die normalerweise durch die Schalteinrichtung über eine dritte Ader geleitet werden, können in Tonfrequenzsignale umgesetzt und in bekannter Art über die Sprechverbindung gesendet werden. Andererseits kann eine besondere Schalteinrichtung von jeder beliebigen Art vorgesehen werden, um die dritte Ader zu versorgen.The selection of the coils which are needed to establish a required call connection can done in any known manner, e.g. B. by combinations of cold cathode gas discharge tubes or through the usual relay systems. Monitoring and control signals that are normally carried by the switching device can be routed via a third wire, can be converted into audio frequency signals and be sent in a known manner over the voice connection. On the other hand, a special switching device of any kind can be provided to supply the third wire.

Fig. 3 zeigt in perspektivischer Darstellung eine Ansicht des Vielfachschalters, der drei Eingangsspulen It, /2 und I3 besitzt, welche auf die entsprechenden drei Ringe Hi, Hz und H3 gewickelt sind. Drei Ausgangsspulen 01, O 2 und O 3 sind auf drei entsprechende Ringe Fi, F 2 und F 3 gewickelt. Diese Ringe sind wie zuvor aus magnetischem Material mit geringer Remanenz hergestellt. Die Kreuzungspunkte zwischen zwei Ringen werden von Spulen HVn bis HV33 umschlossen.Fig. 3 shows a perspective view of the multiple switch, which has three input coils It, / 2 and I3, which are wound on the corresponding three rings Hi, Hz and H3. Three output coils 0 1, O 2 and O 3 are wound on three corresponding rings Fi, F 2 and F 3. As before, these rings are made of magnetic material with low remanence. The crossing points between two rings are enclosed by coils HVn to HV33.

Fig. 4 zeigt eine -beträchtlich vergrößerte Ansicht eines solchen Kreuzungspunktes.4 shows a considerably enlarged view of such a crossing point.

Im Schalter gemäß Fig. 3 und 4 kann eine Sprechverbindung zwischen irgendeiner Eingangs- und Ausgangsspule dadurch hergestellt werden, daß diejenige Spule mit Radiofrequenz erregt wird, welche den Verbindungspunkt der Ringe umschließt, auf denen die verlangten Eingangs- und Ausgangsspulen angebracht sind.In the switch according to FIGS. 3 and 4, a voice connection between any input and output coil be produced in that that coil is excited with radio frequency, which the connection point the rings on which the required input and output coils are attached are.

Der in Fig. 2 dargestellte Schalter wird vorzugsweise in einer Anordnung nach Fig. 3 ausgeführt, d. h. die zehn F-Ringe sind radial auf den zehn axial' ausgerichteten ii-Ringen angeordnet. Die Kopplungsspulen können so angeordnet werden, daß sie beide Schienen der F-Ringe umschließen, wenn der Wicklungssinn passend gewählt wird, da der Fluß in den Schenkeln des F-Ringes in Gegenphase ist. Die auf den F-Ringen aufgebrachten· Spulen können nach Wunsch als Eingangsspulen verwendet werden; in diesem Falle sind die auf den ff-Ringen aufgebrachten Spulen selbstverständlich die Ausgangsspulen.The switch shown in Figure 2 is preferred executed in an arrangement according to FIG. 3, d. H. the ten F-rings are radially aligned with the ten axially ' ii-rings arranged. The coupling coils can be arranged so that they both Enclose rails of the F-rings if the winding direction is chosen appropriately, since the flow in the Legs of the F-ring is in antiphase. The coils attached to the F-rings can move after Desire to be used as input coils; in this case those are applied to the ff rings Coils, of course, the output coils.

Eine andere Anordnung, in der die Eingangs- und Ausgangsspulen IC, OC auf die Magnetkerne MC 1, MC 2 aufgebracht sind, ist in Fig. 5 dargestellt. Die Kerne MC i,- MC 2 stehen in keinem besonderen physikaiischen Verhältnis zueinander. Die Kopplungsspule CC ist teils auf den einen, teils auf den anderen Kern gewickelt. Wenn man an die Spule CC Wechselstrom, z. B. von Überschallfrequenz, anlegt, so wird ein der Spule IC zugeführter tonfrequenter Wechselstrom zur Spule OC übertragen.Another arrangement in which the input and output coils IC, OC are applied to the magnetic cores MC 1, MC 2 is shown in FIG. The cores MC 1, MC 2 are not in any particular physical relationship to one another. The coupling coil CC is partly wound on one core and partly on the other core. If you switch to the coil CC alternating current, z. B. of supersonic frequency applies, an audio-frequency alternating current supplied to the coil IC is transmitted to the coil OC.

Um eine Kopplung zwischen Eingangs- und Ausgangskreis zu erhalten, kann die Wechselstromzufuhr in irgendeiner bekannten Weise erfolgen.A coupling between the input and output circuit To obtain the alternating current supply can be done in any known manner.

Mit der in Fig. 5 gezeigten Anordnung erhält man nichtsdestoweniger eine Dämpfung entsprechend derWith the arrangement shown in FIG. 5 one nevertheless obtains a damping corresponding to that of FIG

Tatsache, daß ein gewisser Teil der zugeführten Energie in der Kopplungsspule enthalten ist. Dies kann verhindert werden durch eine Kombination von gegensinnig gewickelten Spulen, wie es in Fig. 6 gezeigt ist.The fact that a certain part of the supplied energy is contained in the coupling coil. this can be prevented by a combination of oppositely wound coils, as shown in FIG. 6 is.

Zwei Eingangsspulen/C i, /C 2 sind im Gegensinne auf zwei Magnetkerne MC 1, MC 2 gewickelt, welche in keinem besonderen physikalischen Verhältnis zueinander stehen. Zwei Ausgangsspulen OCi und OC2 ίο sind ebenfalls im Gegensinne auf diese zwei Kerne gewickelt, wobei die Kerne außerdem noch zwei gleichsinnig gewickelte Kopplungsspulen CCi, CC2 tragen, an welche Wechselstrom von vorzugsweise Überschallfrequenz angelegt wird.Two input coils / C i, / C 2 are wound in opposite directions on two magnetic cores MC 1, MC 2, which have no particular physical relationship to one another. Two output coils OCi and OC2 ίο are also wound in opposite directions on these two cores, the cores also carrying two coupling coils CCi, CC2 wound in the same direction, to which alternating current of preferably supersonic frequency is applied.

Claims

Claims;

i. Electrical switching device for establishing connections via signals of any frequency are transmitted, for telecommunication systems, in particular telephone systems, characterized in that that to produce a connection two closed, preferably ring-shaped magnetic rails (3, 4), on each of which a coil (1, 2) of the line sections to be connected is attached, at any angle to one another are arranged and the signal frequencies are transmitted from one to the other coil in such a way be that the crossing point (5) of the rails enveloping third coil (6) to a High frequency AC power source is applied.

2. Electrical switching device according to claim 1, characterized in that a plurality of switching devices to a multiple switch, for. B. voters, are composed in such a way that the arranged in a coordinate-like network magnetic rails (H 1 to H το, Vi to V 10) wear the enveloping coils (.ΗΤιΐ to HVgg) at their intersection points.

3. Electrical switching device according to claim 1 and 2, characterized in that the coil (CC) enveloping the crossing point of the rails is divided and encloses each of the two associated magnetic rails (MCi, MC 2) in two separate windings.

4. Electrical switching device according to claim 1 to 3, characterized in that the to -connecting Coils assigned to line sections are divided and wound in two opposite directions Spool halves (/ Ci, JC2 and OCi, OC2) each of the two associated magnetic rails (MCi, MC2) enclose, and that the two Halves (CCi, CC 2) of the connecting halves third coil wound in the same direction on the two magnetic rails (MCi, MC 2) are.

1 sheet of drawings