Motorwähler Für die Verbindung von Teilnehmern in auto matischen Telephonämtern werden sogenannte Wäh ler verwendet, die ein grundlegendes Element des Amtes darstellen und das gesamte Verbindungssystem charakterisieren. Es bestehen verschiedene Typen (z. B. Schritt-, Motor-, Relaiswähler) und verschie dene Konstruktionen, die jeweils je nach der ge wünschten Funktion gewählt werden (Vorwähler, Su cher, Gruppenwähler, Linienwähler). Diese Geräte entsprechen dem Zweck, für den sie konstruiert wur den, sie können jedoch nicht immer neuen Anforde rungen angepasst werden.
In der Verbindungstechnik ist man stets darum bemüht, den Teilnehmerdienst zu verbessern, aber die Ausrüstung vieler Verbindungssysteme kann nicht mehr neuen Aufgaben genügen. Die ständige Aus breitung des Telephonnetzes, die anwachsende Fre quenz des Verkehrs, die steigenden Anforderungen an die Ökonomie der Anlagen, die Güte des Gesprächsund die schnelle Erzielung einer Verbindung auf grossen Entfernungen im Fernverkehr erfordert neue, lei stungsfähige Einrichtungen, insbesondere Wähler. Für die Lösung dieser Aufgaben eignen sich insbesondere Schnellwähler, bei denen die Kontaktschaltarme bloss eine Bewegung einer Art ausüben.
Ihre Konstruktion ermöglicht bei ökonomischen Abmessungen die An wendung einer genügenden Anzahl von Schaltarmen, die für die höhere Anzahl der Steuer- und Sprech wege notwendig ist. Die kontinuierliche, stossfreie Bewegung beseitigt die Hauptursachen der Störungen an den Kontakten und die grosse Geschwindigkeit (150-180 Kontakte in der Sekunde oder mehr) lässt die Anwendung dieser Wähler sowohl in asynchronen als auch in synchronen Systemen zu, das heisst in Systemen, deren Wähler asynchron bzw. synchron mit dem Ablauf des Nummernschalters gesteuert werden.
Es sind Schnellwählerkonstruktionen mit rotieren den Schaltarmen bekannt, welche entweder durch einen zentralen, der ganzen Wählergruppe gemein samen Motor, oder durch einen für jeden Wähler separaten Motor angetrieben werden. Der Nachteil der zentral angetriebenen Wähler besteht darin, dass bei einer im Motor auftretenden Störung die ganze Wählergruppe ausser Betrieb gesetzt wird. Auch ist die Einrichtung für die übertragung der Treibkraft auf die einzelnen Wähler schwerfällig. Wähler mit einem separaten Motor sind in dieser Beziehung vor teilhafter. Aber die rotierende Bewegung der Bürsten ist ohnehin mit Nachteilen behaftet.
In erster Linie ist die Herstellung eines halbkreisförmigen Kontakt feldes sehr schwierig.
Werkzeuge zur Herstellung von Kontaktsegmen ten mit komplizierten Formen sind teuer und auch die Pressformen für das Eingiessen bzw. Einspritzen des ganzen Kontaktfeldes in eine synthetische Isolier masse sind sehr kompliziert und teuer, was die An wendung dieses vorteilhaften Produktionsverfahrens erschwert. Die Konstruktion eines halbkreisförmigen Feldes ist sehr schwierig, falls die neuzeitige Forde- xung erfüllt werden soll, dass die Kontakte in den Sprechwegen am Wähler aus Edelmetall, was die Sprechgüte garantiert, hergestellt werden sollen.
Diese Kontakte können keine Schleifkontakte. wie in den Steuerwegen sein; sie müssen sich bei der Bewegung des Wählers ausser Eingriff befinden, damit sich das Edelmetall nicht abschleift. Die Wählerarme mit den Sprechkontakten müssen somit ausser der Hauptrota- tionsbewegung noch eine weitere Bewegung ausüben, bei der sich beim Stehenbleiben des Wählers die Kon takte wie bei einem Relais schliessen.
Die Anforderun gen an die Konstruktion dieser Arme und an ihren Steuermechanismus sind unter diesen Bedingungen ebenfalls gross und die Einrichtung kann nicht ein fach ausgeführt werden.
Die vorliegende Erfindung bezweckt die Beseiti gung der erwähnten Nachteile durch einen Motor wähler einfacher Konstruktion mit einem einfachen Kontaktfeld und Kontakten aus Edelmetall in den Sprechwegen und einer einfachen Vorrichtung zu deren Steuerung.
Die Erfindung betrifft einen Motorwähler mit einem geraden Kontaktfeld und einem die Schaltarme für die Steuer- und Sprechwege tragenden Wagen, welcher sich in beiden Richtungen geradlinig entlang dem Kontakfeld bewegt und durch eine Schraube mit einem linksgängigen und einem rechtsgängigen Schraubengewinde angetrieben wird, welche Schraube sich bloss in einer Richtung dreht.
Bei bisher bekannten, auf diesem Prinzip arbei tenden Wählern wird die Wählerschraube durch einen zentralen Motor angetrieben. Solche Wähler sind schwer und besitzen grosse Abmessungen und erzielen eine Geschwindigkeit von höchstens 40-60 Kontakten in der Sekunde, wie die Schrittschaltwäh- ler. Sie stellen also keine Motorschnellwähler dar und können insbesondere nicht in Synchronsystemen zur Lösung der oben angeführten Aufgaben verwen det werden.
Der erfindungsgemässe Wähler kann derart kon struiert werden, dass er auch bei grösserem Gewicht bei höherer in modernen Systemen notwendigen An zahl von Schaltarmen eine Geschwindigkeit von etwa 200 Kontakten in der Sekunde zulässt.
Die Schaltarme (Bürsten) des erfindungsgemässen Motorwählers bilden in an sich bekannter Weise zwei selbständige Sätze, einen für die Steuerwege und einen zweiten für die Sprechwege. Erfindungsgemäss Bind diese zwei selbständigen Sätze der Schaltarme an einem gemeinsamen Halter montiert, welcher Halter auswechselbar am Schaltarmwagen befestigt ist, wo bei der Kontakte aus Edelmetall besitzende Satz für die Sprechwege an diesem Halter senkrecht beweglich zur Bewegung des Wagens gelagert ist.
Die Erfindung soll nun anhand der ein Ausfüh rungsbeispiel des Motorwählers darstellenden Zeich nungen näher erklärt werden.
Fig. 1 ist ein Aufriss des Wählers. Fig. 2 ist ein Grundriss, Fig. 3a ein Seitenriss, und Fig. 3b zeigt ein Detail der Hebelleiste.
In Fig. 4 zeigt a einen der oberen Schaltarme in den Steuerwegen, und b ist ein Schnitt durch diesen .Schaltarm entlang der Linie A-A im Teil<I>a</I> der Fig. 4 in einem vergrösserten Massstab.
In Fig. 5 zeigt a einen der unteren Schaltarme in den Steuerwegen und b zeigt einen Schnitt durch die sen Schaltarm entlang der Linie B-B im Teil <I>a</I> der Fig. 5, ebenfalls in einem vergrösserten Massstab.
Fig. 6 zeigt einen der Schaltarme mit Kontakten aus Edelmetall für die Sprechwege.
Fig. 7 ist ein Aufriss, Fig. 8 ein Grundriss und Fig. 9 ein Seitenriss des Wählerkontaktfeldes. Fig. 10 zeigt eine der Zuführungsleisten für die Steuerwege.
Fig. 11, 12 und 13 stellen eine Anordnung dar, durch welche die genaue Einstellung des Schaltarm wagens mit Bezug auf die Antriebsschraube und den Motor gesichert wird.
Fig. 14 und 15 stellen den Schalter zum Stillset zen des Wagens in der Nullage des Wählers dar.
Die dargestellte und im weiteren beschrieben Ausführung des erfindungsgemässen Wählers besitzt vier Steuerwege mit Schleifkontakten und vier Sprech wege mit Kontakten aus Edelmetall. Die Anzahl der Wege oder deren Verhältnis kann allerdings auch an ders sein. Gewöhnlich sind jedoch nicht mehr als zehn Wege notwendig, von denen höchstens vier Steuerwege mit Schleifkontakten sind.
Wie in Fig. 1-3 dargestellt, dreht sich in Kugel lagern 2, 2' im Wählerrahmen 1 die Antriebsschraube 3 mit einem Zahnrad 4, mit dem ein Ritzel 5 an der Welle des am Rahmen 1 befestigten Wählerantriebs motors 6 kämmt. Die Schraube 3 ist mit rechtwinkli gen Nuten in der Form einer rechtsgängigen Schrau benlinie 7 und einer linksgängigen Schraubenlinie 8 (siehe Fig. 1) versehen, deren Steigung 45 beträgt und die an beiden Enden miteinander verbunden sind. Der Schraube entlang bewegt sich an Leitstangen 9, 9' ein Wagen 10 mit einem festen Zapfen 11, an dem frei beweglich ein Leitstein 12 von elliptischer Form aufgesetzt ist, welcher in die Nute der Schraube 3 ein fällt und durch diese zusammen mit dem Wagen hin und her gehend verschoben wird.
Am Wagen 10 (z. B. an einem Schwalbenschwanz) ist ein Halter 13 (siehe Fig.3) aufgesetzt, dessen oberer Teil einen Satz von vier Paaren Schaltarme für die Steuerwege und dessen unterer Teil einen Satz von vier Paaren Schaltarme für die Sprechwege trägt. Die Schaltarmpaare für die Steuerwege werden durch die mit Schleifkontakten ausgerüsteten, oberen Arme 14 (Fig. 3) und unteren Arme 14' gebildet. Die Schaltarmpaare für die Sprechwege werden durch die Schaltarme 15 gebildet, von denen alle in derselben Art ausgeführt sind, wobei jeder Schaltarm mit zwei Kontakten aus Edelmetall ausgerüstet ist.
Es ist aus Fig.4a und 4b ersichtlich, dass die oberen Schaltarme 14 der Steuerwege mit einer Kon takteinlage 16 versehen sind, die mit einer Isolier masse 17 umpresst ist. Wie in Fig. 5a und 5b dar gestellt ist, besitzen die unteren Schaltarme 14' der Steuerbahnen die gleichen Abmessungen und sie sind auch in derselben Art wie die oberen Schaltarme 14 aus geführt; sie besitzen jedoch an den Seiten der mit einer Isoliermasse 17 umpressten Kontakteinlagen 16' unter Vorspannung stehende Flügel 18, 18', durch welche sie entlang der entsprechenden Zuführungs leiste im Kontaktfeld des Wählers gleiten.
Die oberen Schaltarme 14 und 14' sind ausserdem mit identischen Zentrieröffnungen 19 (Fig. 4, 4a) und 19' (Fig. 5, 5a) versehen, welche einerseits als Einlegeöffnungen bei der Montage des Schaltarmsatzes dienen, damit sich alle Kontakteinlagen 16 und 16' in einer Ebene befinden, anderseits als Zentrieröffnungen dienen, um die richtige Lage der Schaltarme mit Bezug auf die Lamellen des Kontaktfeldes genau und schnell erzie len zu können, wie im weiteren beschrieben wird.
Fig. 6 zeigt einen Schaltarm 15 für die Sprech wege, welcher mit zwei Kontakten 20, 20' aus Edel metall versehen ist. Der Schaltarm ist mit einem Schlitz versehen, um das Aufsitzen der beiden Kon takte 20, 20' auf die unbeweglichen Gegenkontakte zu sichern. Die oberen und unteren Schaltarme (Steuer- und Sprech-Schaltarme), welche ein Paar bilden, sind stets miteinander durch eine zwischen gelegte Kupferfolie 21 (Fig. 3) kurzgeschlossen.
Der Halter 13 ist am Wagen durch eine Schraube 22 (Fig. 3) gegen Herausschiebung während des Lau fes des Wählers gesichert. Der obere Schaltarmsatz ist am Halter fest montiert. Er kann jedoch auch zwecks besserer Anpassung an eine eventuelle Ver biegung des Kontaktfeldes. auch vertikal frei beweg lich sein. Der untere Schaltarmsatz ist am Halter in vertikaler Richtung an den Leitstangen 23 (Fig. 3), die für beide Schaltarmsätze gemeinsam sind, ver schiebbar, und er wird durch eine Flach- oder Schrau benfeder 24 in der Richtung nach unten gedrückt.
Sein Vorschub wird durch einen Elektromagnet 25 (Fig. 1, 2) gesteuert, der am Wählerrahmen befestigt ist, und dessen Anker mit einem Ansatz 26 die Hebel leiste 27 (Fig. 1, 2, 3), welche entlang der Bahn des Wagens verläuft, wegkippt und mit schwenkbaren, an Zapfen 29, 29' aufgesetzten Armen versehen ist. Die Zapfen 29, 29' sind am Rahmen 1, durch den die Arme 28, 28' hindurchgeführt sind, befestigt.
Die Leiste 27 greift mit ihrer Arbeitsfläche 30 (Fig. 3, 3b) den Vorsprung 31 am Schaltarmsatz 15 an und hebt ihn in die Eingriffstellung. Die Schaltarme 14, 14', 15 mit dem Halter 13 können zu jeder Zeit durch blosse Lockerung der Schraube 22 als Ganzes aus dem Wähler herausgenommen und wieder in diesen eingesetzt werden, wobei keine wie immer geartete Demontage und nachträgliche Justierung des Wählers notwendig ist.
Der Rahmen 1 mit der gesamten bisher beschrie benen Einrichtung bildet eine Montageeinheit, welche nach der Einstellung auf den Rahmen 32 aufgesetzt wird (vergleiche 1, 2, 3), in dem das Kontaktfeld 33 (Fig. 2, 3) eingesetzt ist. Zwecks Einstellung der rich tigen Lage der Schaltarme mit Bezug auf die Lamel len des Feldes ist der Rahmen 1 innerhalb der Gren zen seiner ovalen Öffnungen am Rahmen 32 ver schiebbar. Durch diese ovalen Öffnungen ist der Rah <I>men k</I> an den im Rahmen 32 eingepressten Zapfen 34 aufgesetzt und wird dort durch die Mutter 32 fest gehalten.
Wie bereits erwähnt, besteht das Kontaktfeld in der dargestellten Ausführung aus vier Steuer- und vier Sprechwegen und ist ganz in einer Isoliermasse ein gegossen. Jede Steuerbahn besteht aus 120 Lamellen 36 (Fig.7, 8, 9), welche 100 Teilnehmerausgänge und zwei Prüfungsausgänge bilden, und aus der Zu- führungsleiste 37, die als Einzelheit in Fig. 10 dar gestellt ist. Die Enden der Lamellen 36 (Fig. 8, 9) an der Rückseite des Feldes, das heisst an der Seite der Lötstifte, sind um 90 verdreht, um zwischen ihnen mehr Raum für das Einlegen eines Multipel-Streifen- kabels zu gewinnen.
Die Zuführungsleisten 37 (Fig. 7 bis 10) sind an dem aus der Vorderseite des Feldes herausragenden Teil kompakt; in dem innerhalb des Feldes befindlichen Teil sind sie mit Öffnungen 38 versehen (Fig. 10), durch welche beim Vergiessen des Kontaktfeldes der Isolierstoff hindurchfliessen und ein kompaktes Ganzes bilden kann.
An der linken Seite sind sie mit umgebogenen Auflaufflächen 39 ver sehen, an denen die unter Vorspannung stehenden Flügel 18 (Fig. 5) der unteren Schaltarme 14' beim Aufsetzen des Halters 13 (Fig. 3) mit den Schaltarm sätzen auf den Wagen 10 gleiten, wodurch die Schalt arme in die Arbeitslage im Kontaktfeld gebracht wer den.
Die Kontaktlamellen 3 und Zuführungsleisten 37 der Steuerwege werden aus üblichem Material, z. B. aus Messingblech, hergestellt. Die Kontaktlamellen 40 (Fig. 7, 9) in den Sprechwegen besitzen dieselben Ab messungen und sind aus demselben Material her gestellt, aber im Kontaktteil 41, in dem die Schalt arme 15 (Fig. 6) sie durch ihre Kontakte 20, 20' be rühren, sind sie mit Edelmetall plattiert. In ähnlicher Weise sind auch die Zuführungsleisten 42 (Fig. 7, 9) im Kontaktteil 43 mit Edelmetall plattiert.
Von den ,Zuführungsleisten 37 unterscheiden sie sich weiter dadurch, dass sie keine umgebogene Auflaufflächen, die hier überflüssig wären, besitzen. In den Sprech bahnen befinden sich auch Ab.schirmbleche 44 (Fig. 7, 9) zwecks Verhinderung von Mitsprechen.
Motorwähler arbeiten mit hohen Geschwindig keiten und müssen innerhalb einer sehr kurzen Frist verlässlich an einer sehr schmalen Kontaktlamelle zum Stehen gebracht werden. Sie müssen deshalb genau adjustiert sein. Die Spulen des Stators des Wähler- antriebmotors sind gegeneinander um 90 versetzt und der Anker des Motors nimmt im Augenblick des Stehenbleibens eine Lage in Richtung des resultieren den magnetischen Feldes ein. Infolge der Form des Ankers gibt es vier solche Lagen bei jeder ganzen Umdrehung des Ankers.
Da der Anker in einer be liebigen dieser Lagen stehenbleiben kann, müssen sich die Wählerschaltarme bei jeder Viertelsumdre- hung des Ankers genau um einen Abstand der Kon taktlamellen vorschieben, und die Schaltarme müssen sich in der Ausgangslage an einer Lamelle befinden (z. B. in der Achse der Lamelle) und nicht im Zwi schenraum zwischen den Lamellen.
Da der Vorschub der Schaltarme durch ein Zahnradgetriebe bzw. durch das Steigen einer Schraube erfolgt, ist es ersichtlich, dass die Lage des Ankers beim Stehenbleiben einer seits der genauen Lage des Schaltarmwagens mit Be zug auf die beiden Schraubenlinien, anderseits der Schaltarmlage im Kontaktfeld entsprechen muss.
Um diese genaue Adjustierung beim erfindungs gemässen Wähler schnell erzielen zu können, ist die Antriebsschraube 3 (Fig. 1, 11, 12) im Raume eines der Kreuzpunkte der beiden Schraubenlinien mit einer Gewindeöffnung 45 (Fig. 1) versehen, durch welche eine, Madenschraube 46 (Fig. 11) geführt wird. Die kegelförmige Spitze 47 dieser Madenschraube fällt in den Kegel 48 (Fig. 11, 13) im Zapfen 11 ein, an dem der Leitstein 12 drehbar aufgesetzt ist.
Dieser Zapfen ist fest in der Achse des Wagens 10 (Fig. 3, 11, 12) eingesetzt. Die Madenschraube 46 sichert die genaue Lage des Wagens zum Kreuzpunkt der beiden Schraubenlinien, das heisst im Punkte, in dem der Wagen genau stehenbleiben muss, ob er sich nun über die linke oder über die rechte Schraubenlinie bewegt. Dann wird der Antriebsmotor 6 (Fig. 2) mit dem Rit zen 5, mit der arretierten Stoplage des Ankers, in den Eingriff mit dem Zahnrad 4 geschoben, welches Zahnrad fest mit der Antüebsschraube 3 verbunden ist.
Gleichzeitig wird der ganze Rahmen 1 (Fig. 2) am Rahmen 32 derart verschoben, dass die Schalt arme 14, 14', 15 annähernd an der Achse der La melle des Kontaktfeldes liegen, welche dem Kreuzpunkt der Schraubenlinien, an dem der Wagen arretiert ist, entspricht. Die Einstellung der Schaltarme an der Achse der Lamelle kann unter optischer Kontrolle erfolgen, zum Beispiel mittels Strichen am oberen Schaltarm und über der Lamelle im Kontaktfeld oder mittels einer Einlegevor richtung mit Hilfe der Zentrieröffnungen 19 (Fig. 4) und 19' (Fig. 5) in den Schaltarmen der Steuerwagen.
Nach Lösung der Madenschraube 46 (Fig. 11) kann der Wähler in Gang gesetzt werden, wobei gesichert ist, dass sich die Schaltarme bei jeder Viertelsumdre- hung des Motors von der Achse einer Lamelle auf die Achse der nachfolgenden Lamelle in beiden Richtun gen der Wagenbewegung verschieben.
Um die Instandhaltung zu erleichtern oder um nach einer Reparatur oder Kontrolle des Wählers eine neue Zentrierung der Schaltarme an der Achse der Lamelle beim Wiederaufsetzen des, Wählers an das Kontaktfeld nicht vornehmen zu müssen, sind am Rahmen 1 (Fig.2) zwei Plättchen 49, 49' mittels Schrauben 50, 50' (Fig. 1, 2), welche durch ovale Öffnungen im Rahmen 1 hindurchgeführt sind, be festigt, so dass die Plättehen am Rahmen umstellbar sind.
Nach der ersten Einstellung des Wählers ver schiebt man die Plättchen 49, 49' derart, dass sie den Rahmen 32 von der Seite aus berühren, und in dieser Lage werden sie durch die Schrauben 50, 50' arre tiert. Der Rahmen 1 kann zu jeder Zeit vom Rahmen 32 herabgenommen und wieder in die durch die Plätt chen 49, 49' abgegrenzte richtige Lage eingesetzt werden.
Es wurde bereits erwähnt, dass der Zapfen 11 (Fig. 11, 12, 13) fest im Wagen 10 eingesetzt ist. Dies erfolgt z. B. durch Einpressung. Um jedoch die Produktionstoleranzen der entsprechenden Teile so weit als möglich freihalten zu können, ist der Zap fen 11 (Fig. 11, 12, 13) zweckmässig am Wagen 10 einstellbar ausgebildet. Er wird deshalb z.
B. gemäss Fig. 13, 13a und 13b aus einem Stück mit einem Plättchen 51 hergestellt und mit diesem spielfrei auf den Schwalbenschwanz des Wagens 10 aufgeschoben (Fig. 12), an dem er in vertikaler Richtung verschieb bar ist, um an der Achse der Zentrierschraube zen triert werden zu können. Dies erfolgt ebenfalls mittels der Madenschraube 46 (Fig. 11). Dann wird die Schraube 3 (Fig. 11) mit den Lagern 2, 2' (Fig. 1, 11) entfernt, mit denen er am Rahmen 1 durch zwei Bü gel 52, 52' (Fig. 1, 11) befestigt wird.
In den Öff nungen 53, 53' der Platte 51 (Fig. 12, 13) wird der Zapfen 11 dauernd am Wagen verstiftet.
Bei Anwendung als Linienwähler muss der Wähler in die Ausgangslage an der nullten Lamelle im Kon taktfeld zurückgebracht werden. Er ist deshalb mit einem Nullageschalter, welcher durch den Schaltarm wagen gesteuert wird, ausgerüstet. Diese Einrichtung ist sehr einfach und belastet nicht den Wähler bzw. den Motor. Sie ist in Fig. 14 und 15 dargestellt. In der Kurve 54 der Schraube 3 ist am Boden der Nute eine Blattfeder 55 befestigt, welche einen Stift 56 hält, der in der Schraube versenkt ist und durch eine Schraubenfeder 57 an die Blattfeder 55 gedrückt wird.
Beim Anlangen des Schaltarmwagens in der Kurve gelangt der Führungsstein 12 auf die Blatt feder 55 und drückt diese nach unten, so dass der Stift 56 durch die Blattfeder 55 entgegen der Wir kung der Feder 57 nach aussen gedrückt wird und das gegenüberliegende Ende 58 dieses Stiftes 56 aus der Schraube 3 herausgeschoben und der Federsatz 59 umgeschaltet wird. Dieser Federsatz ist in Fig. 15 schematisch durch einen einzigen Öffnungskontakt angedeutet. Dadurch wird der Wähler angehalten und gleichzeitig wird die Stromzufuhr des Motors ab geschaltet.
Die Steuerung des Federsatzes des Null- lageschalters verursacht bei bekannten Wählerkon struktionen, wo bloss eine kleine Bahn und eine kurze Zeit zur Verfügung steht, ein plötzliches ungünstiges Ansteigen der Belastung bzw. einen Stoss. Beim dar gestellten Wähler wird der Nullageschalter in dem Augenblick gesteuert, in dem der Schaltarmwagen sich bereits in der Endkurve 54 der Schraube befin det, wo er seine Bewegungsrichtung umkehrt. Der Motor ist in diesem Augenblick entlastet, so dass der Schalter die Belastung sogar ausgleicht.