DE96151C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

- Λί 9615Γ-

in CHICAGO.

Vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur selbstthätigen Fernsprechschaltung, bei welcher für jede Schaltstelle eine Vielheit von elektrisch unter einander verbundenen Schaltarmen vorhanden ist, welche gleichzeitig bethätigt werden können. Die neue Vorrichtung beruht im wesentlichen auf einer besonderen Anordnung der die einzelnen Schaltstellen verbindenden Drähte in Einzelgruppen. Für 100 Anschlufsstellen z.B. werden 100Reihen von unter einander elektrisch verbundenen Stromschlufsstücken angeordnet und diese Stromschlufsstückreihen in 10 Einzelgruppen getheilt. Als Stromschlufsstückreihen verwendet man am besten parallel ausgespannte Drähte in ι ο Gruppen von je 10 Drähten. Ueber diesen 100 Drähten werden drehbare und in der Längsrichtung verschiebbare Schaltwellen mit je 10 gegen einander versetzten Schaltarmen derart angeordnet, dafs durch Drehung der Schaltwelle ein bestimmter Stromschlufsarm mit irgend einem Draht einer bestimmten Gruppe in Verbindung tritt, und dafs durch Längsverschiebung der Schaltwelle bestimmt werden kann, welcher Draht der fraglichen Gruppe mit dem Schaltarm in Verbindung treten soll.

Die Schaltwelle kann in beliebiger Weise sowohl schrittweise gedreht, als auch schrittweise in ihre Längsrichtung verschoben werden. Hierbei ist die Einrichtung so getroffen, dafs stets nur ein einziger Schaltarm zu derselben Zeit mit einem einzigen Draht einer einzigen Gruppe in Verbindung treten kann.

Der Gegenstand vorliegender Erfindung ist auf den beiliegenden Zeichnungen dargestellt worden.

Fig. ι zeigt die neue Vorrichtung in der Ansicht und

Fig. 2 im Grundrifs.

Fig. 3 und 4 zeigen Einzelheiten der Schaltwelle.

Fig. 5 veranschaulicht ein System von Verbindungsdrähten mit drei an dasselbe angeschlossenen Schaltstellen.

Die Fig. 6 bis 12 zeigen eine besondere Ausführungsform des Schaltmechanismus zur schrittweisen Längsverschiebung und schrittweisen Drehung' der Schaltwelle.

Die Schaltvorrichtung besteht aus einem Schaltbrett mit einer Anzahl unter sich verbundener Stromschlufsstückreihen, beispielsweise aus Drähten 8, welche zweckmäfsig in Gruppen zu 10 parallel zu einander ausgespannt sind. Ueber diesen Drahtgruppen kann eine Welle 2 in beiden Richtungen sowohl gedreht als auch in ihrer Längsrichtung verschoben werden. Dieselbe ist mit leitenden Schaltarmen 3, 4, 5, 6, 7 versehen, welche bei der Drehung und Längsverschiebung der Schaltwelle 2 den Stromschlufs mit den einzelnen Drähten 8 herstellen.*.

Die Einrichtung zum Drehen der Schaltwelle ist mit der Vorrichtung zur Längsverschiebung derselben in derartiger Verbindung, dafs die Schaltwelle stets in der in Fig. 1 und 2 veranschaulichten Anfangsstellung sein mufs, bevor

sie in der Längsrichtung verschoben werden kann; aufserdem ist Vorkehrung getroffen, diese Schaltwelle jederzeit in ihre Anfangsstellung zurückzubringen.

Fig. 5 zeigt drei aus einem Schaltsystem für ioo Theilnehmer mit den Nummern ιοί bis 200 herausgenommene Drahtgruppen von je io Drähten. An die erste Gruppe sind alle Theilnehmer angeschlossen, bei deren Anschlufsnummern die Zahl ι im.Einer steht; an die zweite Gruppe alle Theilnehmer, bei deren Anschlufsnummern die Zahl ι im Einer steht, desgleichen an die dritte Gruppe alle' Theilnehmer mit der 3 im Einer. Es ist ohne Weiteres klar, dafs für die 100 Theilnehmer mit den Nummern 101 bis 200 10 Gruppen von je 10 Leitungen erforderlich sind, und dafs die ersten Drähte der einzelnen Gruppen die Nummern 101 bis 110, die zweiten Drähte der einzelnen Gruppen die Nummern 111 bis 120, die dritten Drähte die Nummern 121 bis 130 u. s. f. enthalten würden.

Jede Schaltstelle KLM ist durch einen Draht / an je einen der Drähte 8 angeschlossen, z. B. die Schaltstelle K an den Draht 103, Schaltstelle L an den Draht 102 und Schaltstelle M an den Draht 101. Die Schaltstellen können nun unter Vermittelung der oben erwähnten Schaltwelle und ihrer Stromschlufsarme mit irgend einem beliebigen Draht in Stromschlufs gebracht werden. Jeder einzelne Schaltarm kann nur die 10 Drähte einer und derselben Gruppe erreichen und die Schaltarme sind so gegen einander versetzt, dafs bei jedem Drehungsschritt ein anderer Stromschlufsarm den betreffenden Draht einer anderen Gruppe erreicht.

Hieraus ergiebt sich eine überaus einfache Schaltungsweise. Um den Anschlufs 143 zu erhalten, mufs man dafür sorgen, dafs die Schaltwelle in der Längsrichtung um vier Schritte verschoben und um 3 Schritte gedreht wird.

Die Schaltstelle M ist durch den Schaltarm 6 und Draht 102 mit der Schaltstelle L verbunden dargestellt, während die Schaltstelle K in ihrer gewöhnlichen Lage dargestellt ist. Auf den Schaltstellen K und L sind alle Schaltanne aufser Berührung mit den Drähten 8.

Falls die Verbindung der Schaltstelle M mit der Schaltstelle K gewünscht worden wäre, dann hätte man die Schaltstelle 2 der Schaltstelle K nur einen Schritt weiter zu drehen brauchen, wobei Schaltarm 6 aufser Berührung mit Leitung 102 gekommen wäre und dafür Schaltarm 7 den Stromschlufs mit Leitung 103 hergestellt hätte.

Die neue Schaltvorrichtung kann von Hand oder elektrisch bethätigt werden.

Zum besseren Verständnifs ist in Folgendem eine Ausführungsform einer Vorrichtung beschrieben, welche ein selbstthätiges Schalten auf elektrischem Wege ermöglicht.

Die Schaltwelle 2 . ist am einen Ende in einem Lager verschiebbar gelagert, während das andere Ende durch ein konisches Rad 9 hindurchtritt, welches sich in einem Lager 10 drehen kann und mit der Welle durch einen langen Federkeil 11 verbunden ist, derart, dafs die Schaltwelle sowohl schritweise gedreht als auch in der Längsrichtung verschoben werden kann. Das konische Rad 9 steht mit einem konischen Rad 17 in Eingriff, welches sich mit einem Schaltrad 1 5 um einen im Ständer 18 ruhenden, festen Zapfen 16 dreht (Fig. 11 und 12). An der Grundplatte 1 ist ein Elektromagnet 12 befestigt, welcher einen Winkelhebel 13 und durch diesen eine in die Zähne des Schaltrades 15 eingreifende Schaltklinke 14 bethätigt (Fig. 11). Jede Drehung des¹ Schaltrades 15 wird somit auf die Schaltwelle 2 übertragen. Auf dem Zapfen 16 ist eine Spiralfeder 19 (Fig. 2 und.12) angeordnet, welche das Schaltrad 15 stets in der umgekehrten Richtung zu drehen strebt, wie die Schaltklinke 14 infolge der Bethätigung des Magneten 12. Die dem Schaltrad 15 von der Spiralfeder 19 mitgetheilte Drehung wird von einem am Schaltrade befindlichen Stift 20 begrenzt, indem sich dieser gegen einen umgebogenen Draht 21 legt (Fig. 1). Die dem Schaltrad 15 von der Schaltklinke 14 mitgetheilte schrittweise Drehung wird dadurch begrenzt, dafs sich der Stift 20 gegen einen am Ständer 23 befestigten Arm 22 legt (Fig. 1). Das Schaltrad kann demnach einerseits durch die Schaltklinke 14 niemals um eine volle Umdrehung gedreht werden, andererseits bringt die Wirkung der Feder 19 das Schaltrad 15 und mit ihm die Schaltwelle 2 stets in die Anfangsstellung zurück. Ein6 im Ständer 23 drehbar gelagerte Sperrklinke 24 verhindert ein unbeabsichtigtes Rückwä'rtsdrehen des Schaltrades 15 nach der Einwirkung der Schaltklinke 14 (Fig. 1).

Um der W^relle 2 aufser der eben beschriebenen Drehbewegung gleichzeitig eine Längsbewegung mitzutheilen, ist die Welle am inneren Ende mit einer Verstärkung 25 mit Ringnuthen versehen, in welche ein Kammrad 26 eingreift (Fig. i, 2, 6, 7 und 10). Das Kammrad 26 dreht sich mit einem Schaltrad 27 und einem Sperrrad 28 auf einem im Ständer 30 ruhenden festen Zapfen 29 (Fig. 6, 8 und 10). Die Drehung ist ebenfalls eine schrittweise und erfolgt unter dem Einflufs eines Elektromagneten 31 (Fig. 1), welcher den Winkelhebel 32 bewegt und somit dem Schaltrade 27 mittelst der Schaltklinke 33 eine Drehung ertheilt, während das Rad 28 als Sperrrad dient, sobald

das äufsere Ende des Winkelhebels 32 in dasselbe eingreift (Fig. 6, 8 und 10). Eine auf dem Zapfen 29 vorgesehene Spiralfeder 34 strebt das Kammrad 26 in umgekehrter Richtung zu drehen, wie.die Schaltklinke 33 (Fig. 2, 6, 7 und 10).

Die Fig. 3, 4, 6, 7 und 10 zeigen eine in der Verstärkung 25 der Schaltwelle 2 vorgesehene Längsrinne 35 zur Aufnahme eines in der Grundplatte 1 befestigten Stiftes 35¹. Dieser Stift kann bei der Drehung der Schaltwelle 2 in irgend einer der Ringnuthen gleiten und hindert die Schaltwelle an jeder Längsverschiebung so lange, bis sie in ihre Anfangs^- stellung zurückgekehrt ist, d. h. in die Stellung, in welcher sämmtliche Schaltarme 3, 4, 5, 6, 7 u. s. w. aufser Berührung mit den Drähten 8 sind.

Sobald die Winkelhebel 13 und 32 in ihre Anfangsstellung zurückgekehrt sind , müssen auch die Schaltklinken 14 und 33 aufser Eingriff mit ihren Schalträdern gebracht werden. Zu diesem Zwfecke ist an der Schaltklinke 14 der federnde Arm 36 (Fig. 1 und 11), sowie an der Schaltklinke 33 der federnde Arm 37 (Fig. i, 6 und 8) befestigt; die beiden Arme 36 und 37 liegen mit ihren freien Enden federnd auf der Grundplatte 1.

Mit der Sperrklinke 24 steht durch einen Querstift 24¹ (Fig. 2) eine in das Sperrrad 28 eingreifende Zuhaltung 38 derart in Verbindung, dafs beim Heben der Zuhaltung 38 auch die Sperrklinke 24 gehoben wird. In Fig. 2 ist ein Querstift 40 dargestellt, der am Ende des Winkelhebels 13 in der Nähe der Schaltklinke 14 sitzt. Wenn der Winkelhebel 13 angehoben wird, legt sich der Querstift 40 unter den federnden Arm 37 der Schaltklinke 33 und hebt letztere so weit von ihrem Schaltrade ab, bis der an der Schaltklinke 33 angeordnete Stift 33 * in eine Richtung mit dem Arm 39 der Zuhaltung 38 kommt, wonach der Stift 33' gegen diesen Arm trifft und die Zuhaltung 38 mit der Sperrklinke 24 aus ihren bezüglichen Sperrrädern herausbringt.

Um nun die verschiedenen Theile in ihrer Anfangsstellung oder Ruhelage, wobei alle Schaltklinken und Sperrvorrichtungen aus ihren Rädern herausgehoben sind, zu erhalten, ist eine Hemmvorrichtung vorgesehen, bestehend aus einem von der Zuhaltung 38 herabhängenden Arm 41, welcher sich mit seinem unten rechtwinklig umgebogenen Ende 42 unter den Winkelarm 13 legt, und einem an der unteren Fläche des Winkelarmes 13 befindlichen Stift 43, gegen welchen sich der Arm 42 legt. Bei der in Fig. 1 gezeichneten Ruhestellung befindet sich der Arm 42 an der linken Seite des Stiftes 43, wie in vollen Linien dargestellt. Bei dieser Lage des Armes 42 können sämmtliche arbeitenden Theile unter dem Einflufs der Spiralfedern 19 und 34 in ihre Anfangsstellung zurückkehren.

Soll z. B. die Schaltwelle. 2 mit dem ersten Draht links (Fig. 1 und 2) verbunden werden, so wird zuerst der Hebel 13 und mit diesem die Schaltklinke 14 bethätigt, um die Schallwelle 2 um die Entfernung eines Zahnes des Rades 1 5 zu drehen. Hierbei wird der Winkelhebel 13 hoch genug gehoben, damit der Arm 42 durch das Gewicht der Zuhaltung 38 auf die rechte Seite des Stiftes 43 gelangen •kann, wie in punktirten Linien (Fig. 1) gezeigt. Es greift hierbei die Zuhaltung 38 in das Sperrrad 27 und die Sperrklinke 24 in das Sperrrad 15 ein, so dafs bei weiterer Bethätigung der Schaltklinke 14 Schaltwelle 2 mit Schaltarm 3 in Richtung des Pfeiles F gedreht wird. Der Schaltarm 3 kommt im Stromschlufs mit dem Draht 8 der ersten Gruppe links, so dafs der Strom von der Schaltwelle aus durch die entsprechende Leitung geschickt werden kann, wobei der Schaltarm 3 durch die Sperrklinke 24 entgegen der Spannung der Feder in seiner jeweiligen Lage erhalten wird.

Will man die Theile in ihre Ruhelage zurückbringen, so bewegt man den Winkelarm 13 entweder von Hand oder durch Erregung seines Magneten 12 und erhält ihn in dieser Arbeitsstellung, wobei die Schaltklinke 33 unter Vermittelung des federnden Armes 37 unter den Ansatz 39 gelangt, wie dies oben beschrieben ist. Darauf bewegt man den Winkelhebel 32, was entweder von Hand oder durch Erregung des Magneten 31 geschehen kann, um die Sperrvorrichtung aus ihren Rädern auszuheben, und giebt die Winkelarme 1 3 und 32 nach einander frei. Die Federn 19 und 34 veranlassen sodann eine Rückwärtsbewegung der arbeitenden Theile in ihre Anfangsstellung. Hierbei erfolgt zunächst die Rückwärtsdrehung der Schaltwelle durch die Feder 19, weil der Stift 35¹ in eine der Ringnuthen der Verstärkung 25 eintritt; sobald dann der Stift 35 ^l in die Längsrinne der Verstärkung 25 eintritt, kommt auch die Feder 34 zur Wirkung und es gleitet die Schaltwelle in ihre Anfangsstellung zurück.

Durch die schrittweise Drehung der Schaltwelle in Richtung des Pfeiles F kann jeder der Schalt'arme 3, 4, 5, 6 und 7 nach einander mit dem ersten Draht seiner Gruppe in Verbindung gesetzt werden.

Um diese Schaltarme mit den übrigen Drähten ihrer betreffenden Gruppen zu verbinden, ist die Längsverschiebung der Schaltwelle erforderlich. Diese Längsverschiebung wird durch die Aufwärtsbewegung der Schaltklinke 14 eingeleitet, um die Sperrvorrichtungen 38 und 24 mit ihren Rädern in Eingriff zu bringen. Als-

dann wird Winkelann 32 und mit ihm Schaltklinke 33 behufs Drehung des Schaltrades 27 bethätigt, wobei Schaltwelle 2 in Richtung des Pfeiles G schrittweise verschoben wird. Die Bethätigung der Schaltklinke 33 geschieht so oft, als erforderlich ist, um den gewünschten Draht der betreffenden Gruppe zu erreichen. Hat man denselben erreicht, so ist es noch nothwendig, die Schaltklinke 14 so oft zu bethätigen, als erforderlich ist, um den gewünschten Schaltarm 3, 4, 5, 6 und 7 mit dem betreffenden Draht 8 in Berührung zu bringen. Jede schrittweise Längsverschiebung der Schaltwelle 2 beträgt genau so viel wie der Abstand der Drähte einer und derselben Gruppe von einander.

Bei Schaltstellen der beschriebenen Art (Fig. 5) isolirt man jede einzelne Schaltstelle gewöhnlich gegen die Erde und gegen die anderen Schaltstellen. Jeder Magnet ist durch einen Draht JV mit dem einen Pol einer Batterie oder anderen Stromquelle verbunden. Der eine Elektromagnet 12 ist durch einen Draht P mit einem Fernsprecher und einem Schaltbrett dauernd verbunden, während der andereEIektromagnet 3 1 mit der Schaltwelle 2 durch den Draht Q. lösbar verbunden ist. Letzterer steht mit der Feder 50 in Verbindung, welche von der Grundplatte isolirt und so angeordnet ist, dafs sie mit dem Stift 20 beim Vorwärtsdrehen des Schaltrades 15 um einen Zahn in Berührung kommt und beim Weiterdrehen des Schaltrades wieder frei wird. Der Fernsprecher und das Schaltbrett sind auch mit der Schaltwelle 2 durch den Draht R¹ und das Gestell verbunden. Der gebogene Draht 21 steht durch Leitung / in dauernder Verbindung mit einem der Drähte 8 und ist unter gewöhnlichen Umständen durch Stift 20 (Fig. 5 Schaltstelle K) in elektrischer Verbindung mit Schaltwelle 2. Sobald aber Schaltrad 1 5 um einen Zahn gedreht ist (Fig. 5, Schaltstelle L), berührt Stift 20 die Feder 50, so dafs die Verbindung zwischen der Schaltwelle 2 und der Leitung J unterbrochen ist. Die erste schrittweise Drehung des Rades 15 unterbricht also die Verbindung zwischen der Welle 2 und der Leitung J, um eine Störung von aufsen zu verhindern, und gestattet gleichzeitig, dafs ein Stromkreis durch den Magneten 31 über die Feder 50, den Stift 20 und die Leitung Q geschlossen wird, worauf die Schaltwelle 2 nach Belieben in ihrer Längsrichtung verschoben werden kann.

Um die Magnete oder eine andere gleichwerthige Vorrichtung zu bethätigen, bedient man sich zweckmäfsig eines Schaltbrettes mit vier Schlüsseln HTUR. Jede Bethätigung des Schlüssels H oder U bewirkt den Schlufs des Stromkreises durch den Draht P, Magneten 12 und den Draht JV, so dafs die Schaltwelle 2 um einen Schritt gedreht und Stift 20 mit Feder 50 in Stromschlufs gebracht wird. Jede Bethätigung des Schlüssels T schliefst den Stromkreis durch den Draht R, durch das Gestell und den Mechanismus zum Stift 20, durch, die Feder 50, den Magneten 31 und den Draht JV, so dafs die Schaltwelle um einen Schritt in der Längsrichtung verschoben wird. Der Schlüssel H liefse sich entbehren, wenn man den Schlüssel U einmal bethätigen würde, bevor man den fraglichen Schaltarm auf irgend einen Draht 8 einstellt. Diese eine Bethätigung des Schlüssels U würde die erste schrittweise Drehung der Schaltwelle veranlassen, so dafs diese in der Längsrichtung verschoben werden kann und die Verbindung mit den Aufsendrähten unterbrochen ist. Aus Zweckmäfsigkeitsgründen wird man jedoch vorziehen, den Schlüssel H zur ersten Drehung der Schaltwelle zu benutzen, da dann jede Verwirrung in der Benutzung der Schlüssel beseitigt ist. Wünscht z. B. ein Theilnehmer die Verbindung mit Nummer 143, so drückt er zunächst den Schlüssel H nieder und dreht somit die Schaltwelle um einen Schritt, alsdann drückt er den Schlüssel T viermal nieder, wodurch die Schaltwelle vier Schritte vorrückt. Darauf wird der Schlüssel U dreimal niedergedrückt, wodurch der dritte Schaltarm mit seinem gewünschten Draht in Berührung gebracht wird. Der Schlüssel R wird dann niedergedrückt, wenn alle arbeitenden Theile in ihre Anfangsstellung zurückkehren sollen. Es werden dadurch beide Stromkreise geschlossen, so dafs beide Elektromagnete 12 und 31 ihre Winkelarme 13 und 32 bethätigen.

Claims (2)

Patent-Ansprüche:

1. Vorrichtung zur selbsttätigen Fernsprechschaltung, gekennzeichnet durch die Anordnung von in einzelne Gruppen getheilten· Drähten (8) und einer sowohl schrittweise drehbaren als auch schrittweise in ihrer Längsrichtung verschiebbaren Schaltwelle (2) mit einer der Gruppenzahl entsprechenden Anzahl radial angeordneter, gegen einander versetzter Stromschlufsarme, wobei jede Anschlufsstelle durch einen Leitungsanschluss mit je einem bestimmten Draht (8) in dauernder Verbindung ist, zu dem Zweck, unter Vermittelung der erwähnten Schaltwelle (2) jeden Theilnehmerapparat mit jedem beliebigen anderen Draht (8) in Verbindung bringen zu können.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dafs in die runde Verzahnung (25) der Schaltwelle (2) zwecks schrittweiser Längsverschiebung ein mittelst W^Tinkelarmes (32), Schaltklinke (33) Und

Schaltrades (27) bewegtes Zahnrad (26) eingreift, während zwecks schrittweiser .Drehung das mittelst Winkelarmes (13), Schaltklinke (14) und Schaltrades (15) bewegte Kegelrad (17) in ein auf dem Federkeil (11) in der Längsrichtung verschiebbares Kegelrad (9) eingreift, wobei ein am Gestell (1) angebrachter Stift (35^J) beim Eingriff in eine der Ringnuthen der Verzahnung (25) zwar die schrittweise Drehung der Schaltwelle (2) jederzeit gestattet, die schrittweise Längsverschiebung aber nicht eher erlaubt, als er nicht in der Längsnuth (35) der Verzahnung (25) steht.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen.