-
Koordinatenwähler Zusatz zum Zusatzpatent 1092 517
Die Erfindung
bezieht sich auf eine vorteilhafte Weiterbildung des den Gegenstand des Patents
1092517 bildenden Koordinatenwählers für Fernmelde-, insbesondere Fernsprechanlagen.
Dieser Koordinatenwähler hat Kontakte, deren Kontaktfedem den sie betätigenden Magnetfluß
führen und die an den Kreuzungsstellen des Wählers angeordnet sind. Die Betätigung
der Wählerkontakte erfolgt mittels Zeilen- und Spalten- oder Reihenspulen, die
je aus einer die gesamte Zeile bzw. Reihe umfassenden Spule bestehen und
an ihren Kreuzungsstellen den magnetischen Kreis des betreffenden Kontaktes umfassen.
Als Kontakt für einen solchen Wähler kommen insbesondere die sogenannten Schutzrohrkontakte
in Frage, die aus einem an seinen Enden zugeschmolzenen Glasrohr bestehen, wobei
in diese Verschlüsse Kontaktfedern eingelassen sind, die sich etwa in der Mitte
des Glasrohres überlappen und hier einen Arbeitsluftspalt bilden.
-
Um bei einem solchen Wähler zu verhindern, daß eine einseitige Erregung,
d. h. eine Erregung entweder nur über eine Zeilenspule oder nur über eine
Reihenspule, zum Ansprechen der Kontakte führt, ist an jeder Kreuzungsstelle des
Koordinatenwählers ein magnetischer Nebenschluß vorgesehen, welcher im Falle einseitiger
Erregung den Fluß im Arbeitsluftspalt der betreffenden Kontakte so weit schwächt,
daß keine Kontaktbetätigung eintritt.
-
Um bei diesem Wähler im allgemeinen unvermeidliche Unterschiede der
magnetischen Eigenschaften der Kontaktfedern unwirksam zu machen, liegen die Zeilenspulen
wesentlich näher am Arbeitsluftspalt als die Reihenspulen. Die magnetischen Nebenschlüsse
sind dabei so ausgebildet, daß sie bezüglich der Kontaktfedern, die auf der Seite
der Reihenspulen liegen, einen geringeren magnetischen Widerstand aufweisen als
bezüglich der anderen Kontaktfedern. Weiterhin sind parallel zu den Zeilenspulen
auf der Seite der Reihenspulen Kompensationsspulen angeordnet, die jeweils stets
mit der betreffenden Zeilenspule zusammen erregt werden und dabei eine Erregung
liefern, die der Erregung der betreffenden Zeilenspule entgegengesetzt gerichtet
ist und diese so weit kompensiert, daß bei alleiniger Erregung einer Zeilenspule
und der zugehörigen Kompensationsspule keine Kontaktbetätigung eintritt, wobei die
von der Reihenspule gelieferte Erregung im wesentlichen gleich der Erregung der
Kompensationsspule ist, so daß bei Erregung einer Zeilen-, Reihen- und Kompensationsspule
im wesentlichen auf den betreffenden Kontaktsatz die Erregung der näher am Arbeitsluftspalt
liegenden Zeilenspule wirkt und damit die Kontaktbetätigung eintritt. Um nun einen
derartigen Koordinatenwähler mehrfach ausnutzen zu können, d.1. an verschiedenen
Stellen Kontaktsätze zu betätigen und dabei die bereits betätigten Kontaktsätze
in geschlossenem Zustand zu halten, kann man besondere Haltespulen vorsehen, welche
nach Schließung der Kontakte erregt werden und nach Abschältung der Zeilen- und
Reihenspulen die betreffenden Kontakte in geschlossenem Zustand halten.
-
Die anschließend beschriebene Erfindung zeigt einen Weg, wie derartige
Haltespulen eingespart werden können. Zu diesem Zweck geht man erfindungsgemäß so
vor, daß zum Halten geschlossener Kontakte die Erregung der zugehörigen Reihenspule
auf die notwendige Halteerregung reduziert und die Zeilenspule abgeschaltet wird
und daß die Erregung der Kompensationsspulen sowie die Ansprecherregung der Reihenspulen
um den Betrag dieser Halteerregung erhöht ist.
-
Diese Betriebsweise sei nach der Fig. 1 und 2 näher erläutert.
-
Die Fig. 1 zeigt den der Erfindung zugrunde liegenden Koordinatenwähler,
wobei die magnetischen Nebenschlüsse zwecks Wahrung der übersichtlichkeit in dieser
Figur weggelassen sind. Dargestellt ist ein Koordinatenwühler mit vier Kreuzungsstellen
(es können selbstverständlich auch mehr sein), an denen die hier jeweils aus einem
Kontakt bestehenden Kentaktsätze 1, 2, 3 und 4 vorgesehen sind. Die
Kontakte werden durch Schutzrohrkontakte gebildet. Der Koordinatenwähler enthält
die Zeilenspulen A und B,
die Reihenspulen C und
D sowie die Kompensationsspulen Ka und Kb.
-
In Fig. 2 ist ein Kontaktsatz mit dem zugehörigen magnetischen Nebenschluß
aus dem in Fig. 1 dargestellten Koordinatenwähler wiedergegeben. Die zugehörigen
Spulen sind im Schnitt gezeichnet, wobei die Darstellung der jeweiligen Spulenrichtung
unberücksichtigt geblieben ist, um das magnetische Prinzip dieserAnordnung leichter
verständlich machen zu können. Diese Richtung ist aus der Fig. 1 zu entnehmen.
Wie ersichtlich, liegt die Zeilenspule A wesentlich näher am Arbeitsluftspalt
La der beiden Kontaktfedern F 1
und F2 als die Reihenspule
C. Unmittelbar neben der Reihenspule C ist die zu der Zeilenspule
7 parallele Kompensationsspule Ka angeordnet. Von den feststehenden Enden
der Kontaktfedem Fl und F2 erstreckt sich der magnetische Nebenschluß zu den beweglichen
Kontaktfederenden am Arbeitsluftspalt La, dessen Eisenweg hier durch einen Blechstreifen
N
und einen Luftspalt Ln gebildet wird, der zwischen den beweglichen Teilen
der Kontaktfedern Fl und F2 und dem Teil des BlechstreifensN liegt, der an das Schutzrohr
des Kontaktes herangeführt ist.
-
Dieser Anordnung liegt folgendes magnetisches Prinzip zugrunde: Durch
das Heranrücken der Zeilenspule A an den Arbeitsluftspalt La wird die Wirksamkeit
dieser Spule in bezug auf das Ansprechen der Kontaktfedern, Fl und F2 gegenüber
der Wirksamkeit der weiter entfernt liegenden ReihenspuleC erhöht. Diese erhöhte
Wirksamkeit wird durch die Kompensationsspule Ka kompensiert. Die ZeilenspuleA und
die KompensationsspuleKa sind elektrisch zusamTnengeschaltet (z. B. Reihenschaltung
oderParallelschaltung). In Fig. 2 ist durch gestrichelte Linien die Reihenschaltung
angedeutet. Mit der Erregung einer Zeilenspule wird also immer die zugehörige Kompensationsspule
miterregt, die gegenüber der zugehörigen Zeilenspule ein solches Gegenfeld liefert,
daß bei alleiniger Erregung einer Zeilen- und einer Kompensationsspule keine Kontaktbetätigung
eintreten kann. Kommt nun zu der Erregung der Zeilenspule A und der Kompensationsspule
Ka noch die Erregung der Reihenspule C hinzu, deren Feld im wesentlichen
das Feld der Kompensationsspule Ka aufhebt (Ansprecherregung der Reihenspule
C), so verbleibt als Wirkung auf den betreffenden Kontakt praktisch nur noch
das Feld der Zeilenspule A. Da nun diese Zeilenspule A so dicht am Arbeitsluftspalt
La liegt, daß der magnetische Nebenschluß nur einen unwesentlichen Anteil
des von der Zeilenspule A der Kontaktfeder F 1 aufgedrückten Flusses
ableiten kann, so tritt in diesem Fall die Kontaktbetätigung ein, die wegen
der Erregung einer Zeilen- und einer Reihenspule an dieser Stelle auch erwünscht
ist.
-
Anders liegt der Fall, wenn nur die Zeilenspule C
erregt wird.
In diesem Fall tritt keine Kontaktbetätigang ein, da jetzt der magnetische Nebenschluß
einen wesentlichen Teil des von der Reihenspule C
der Kontaktfeder F 2 aufgedrückten
Flusses ableitet, so daß im Arbeitsluftspalt La kein für die Kontaktbetätigung ausreichender
Fluß übrigbleibt, wobei der Gesamtfluß durch eine Kontaktfeder durch deren Sättigung
begrenzt ist. Diese Funktion entspricht voll und ganz der im Hauptpatent beschriebenen
Wirkung des magnetischen Nebenschlusses.
-
Damit ist festzustellen, daß bei der in Fig. 1 und 2 dargestellten
Anordnung eine einseitige Erregung zu keiner Kontaktbet4tigung führt. Einerseits
wird nämlieh bei Erregung einer Zeilenspule durch die Zwangs läufig gleichzeitig
erfolgende Erregung der zugehörigen Kompensationsspule der den Kontaktfedern aufgedrückte
Fluß unterhalb der Ansprechgrenze gehalten, andererseits eine, einseitige Erregung
-über eine Reihenspule durch den magnetischen Nebenschluß unwirksam gemacht. Dagegen
tritt bei gleichzeitiger Erregung einer Zeilen- und einer Reihenspule die Betätigung
der an der betreffenden Kreuzungsstelle vorgesehenen Kontakte ein, da in diesem
Falle sich die Felder der Kompensationsspule und der Reihenspule so weit aufheben,
daß ein zur Kontaktbetätigung ausreichendes Feld, das insbesondere von der Zeilenspule
geliefert wird, vorhanden ist. Dieses Feld bewirkt zwar im wesentlichen eine
einseitige Erregung, die jedoch in diesem Falle wegen der Anordnung der Zeilenspule
dicht am Arbeitsluftspalt von dem magnetischen Nebenschluß praktisch unbeeinflußt
bleibt und somit zur gewünschten Kontaktbetätigung führt.
-
Um nun einen derartigen Koordinatenwähler mehrfach ausnutzen zu können,
d. h. an verschiedenen Stellen Kontaktsätze zu betätigen und dabei die bereits
betätigten Kontaktsätze im geschlossenen Zustand zu halten, wird erfindungsgemäß
die Erregung der Reihenspule C auf die notwendige Halteerregung reduziert
und die Zeilenspule A abgeschaltet. Der Kontakt verbleibt daher unter dem
Einfluß der reduzierten Erregung der Reihenspule C im angesprochenen Zustand,
wobei die in diesem Fall vorliegende Einseitigkeit der Erregung keine Rolle spielt,
da infolge geschlossener Kontaktstelle am Arbeitsluftspalt La ein so geringer, durch
die sich berührenden Kontaktfedern F 1 und F 2 gegebener magnetischer Widerstand
vorliegt, daß der magnetische Nebenschluß N in diesem Fall praktisch
unwirksam ist.
-
Wenn nun bei einer Anordnung gemäß Fig. 1 beispielsweise der
Kontakt 1 auf diese Weise gehalten wird und zusätzlich noch der Kontakt 4
geschlossen werden soll, so wirkt auf den Kontakt 1 die von der Reihenspule
C stammende Halteerregung und auf den Kontakt 4 die Ansprecherregung von
Reihenspule D
und Zeilenspule B sowie die Gegenerregung der Kompensationsspule
Kb. Damit wird zwar der Kontakt 4 zum Ansprechen gebracht, jedoch erhält auch der
Kontakt 3 eine Erregung, die sich aus den Erregungen der Zeilenspule B und
der Kompensationsspule Kb sowie der auf die Halteerregung reduzierten Erregung der
Reihenspule C zusammensetzt. Mithin unterliegt der Kontakt 3 einer
beiderseits seines Arbeitsluftspaltes einwirkenden Erregung, die unter Umständen
in unerwünschter Weise zu einer Schließung des Kontaktes 3 führen könnte.
Um dies sicher zu verhindern, ist nun die Erregung der Kompensationsspulen um den
Betrag der Halteerregung erhöht. Dies bedeutet, daß durch die Kompensationsspulen
nicht nur die Erregung der zugehörigen Zeilenspulen unwirksam gemacht wird, sondern
darüber hinaus auch noch jede auftretende Halteerregung. Damit nun die Erhöhung
der Erregung der Kompensationsspulen um den Betrag der Halteerregung durch die Reihenspulen
ausgeglichen werden kann, ist auch deren Erregung um den Betrag der Halteerregung
erhöht. Infolgedessen kann unter dein Einfluß aller drei Spulen ein Kontaktsatz
sicher zum Ansprechen gebracht werden, da die Felder der zugehörigen Reihenspule
sowie der zugehörigen Kompensationsspule einander aufheben und praktisch nur
das
Feld der betreffenden Zeilenspule verbleibt, die infolge ihrer Lage dicht am Arbeitsluftspalt
die Kontakte zum Ansprechen bringen kann. Die Erhöhung der Erregung der Reihenspulen
und der Kompensationsspulen ändert andererseits auch nichts an dem Verhalten, wenn
eine solche Erregung allein wirkt, da eine solche einseitige Erregung durch den
magnetischen Nebenschluß unwirksam gemacht wird.
-
Die vorstehend beschriebene Herabsetzung der Erregung der Reihenspulen
auf die Halte-erregung zum Halten geschlossener Kontakte kann beispielsweise durch
entsprechendes Senken der Speisespannung oder durch Vorschalten eines Widerstandes
erreicht werden.
-
Wie bereits in der deutschen Patentschrift 1092 517 beschrieben
ist, läßt sich das vorstehend beschriebene Prinzip auch verwirklichen, wenn man
die Reihenspulen in einzelne, pro Koordinate elektrisch zusammengeschaltete Wicklungen
auflöst, die jeweils pro Kreuzungsstelle vorgesehen sind. Dabei lassen sich dann
vorteilhaft die Spulen, die auf einer Seite der Kontakte angeordnet sind, also bei
Anordnung gemäß Fig. 1 die Reihenspulen und die Kornpensationsspulen, übereinanderwickeln,
so daß eine Anordnung entsteht, wie sie in Fig. 6 der vorstehend genannten
deutschen Patentschrift dargestellt ist, wobei lediglich die dort eingezeichneten
Haltespulen fehlen. Eine weitere in Fig. 5 dieser Patentschrift dargestellte
Variante läßt sich ebenfalls auf das erfindungsgemäße Prinzip übertragen, nämlich
den im magngtischen Nebenschluß enthaltenen Eisenweg als gerade verlaufenden Blechstreifen
auszubilden und zwecks Erzielung eines ausreichenden magnetischen Nebenschlußwiderstandes
die Reihenspulen und die Kompensationsspulen vom Arbeitsluftspalt weiter wegzuräcken.
-
Es sei noch darauf hingewiesen, daß selbstverständlich die Begriffe
Zeilen- und Reihenspulen gegenseitig auszutauschen sind, wenn der Koordinatenwähler
um 901 gedreht wird. Bei der Zuordnung der einzelnen Spulen handelt es sich
also nur um eine räumliche Beziehung, die von der Aufstellung des Wählers unabhängig
ist.