АВТОМАТИЧЕСКАЯ ТЕЛЕФОННАЯ СТАНЦИЯ Советский патент 1928 года по МПК H04Q5/02 

В патенте №7045 описано устройство автоматической телефонной станции с применением, селекторного устройства, имеющего вид бесконечной ленты с укрепленными на ней контактами; предлагаемое изобретение своими дополнительными деталями усовершенствует и развивает означенное основное изобретение, давая тем возможность увеличить емкость таковой в несколькократном отношении.

На чертеже фиг. 1 изображает поперечный разрез станции, фиг. 2 - поперечный разрез избирательного механизма абонента, фиг. 3 - схему пуска станции при избирании нужной группы, фиг. 4 - схему повторного пуска станции при избирании нужного телефона, фиг. 5 - схему включения нужного телефона, фиг.6 - схему вызова включенного телефона, фиг. 7 - вид спереди части ленты с показанием щеток, подающих ток, и фиг. 8 - схему избирания свободной магистрали.

Предлагаемая автоматическая телефонная станция включает в себя несколько комплектов (фиг. 1), состоящих из: электромагнита 1, питаемого током через внешнюю цепь, электромагнита 2, питаемого током внутренней цепи; стержня с якорем 3, проходящего через указанные электромагниты и оттягиваемого пружиной 4, сила которой может быть преодолена только взаимодействием обоих указанных электромагнитов; на конце стержня 3 с наружной стороны имеется головка с пружиной и шайбочкой 5, могущей замыкать при втягивании стержня 3 шины а и b против другого конца стержня 3 расположен штепсель 6 с электромагнитом 7, которому этот штепсель служит якорем и одновременно оттягивается пружиной 8; электромагнит 7 может перемещаться в вертикальном направлении по направляющим 9 и находится под действием шнура с грузом 10; штепсель при своем нижнем положении упирается в пружинистый двухпарный контакт 11, который при указанном положении штепселя 6 замыкается своими нижними парами, а при отсутствии штепселя 6 - верхними парами; под электромагнитами 1 и 2 расположена вторая пара электромагнитов 12 и 13, из коих электромагнит 12 присоединен в цепь электромагнита 1, а электромагнит 13 питается током внутренней цепи (фиг. 3); под этой электромагнитной парой находится качающийся на шарнире якорь 14, который может быть подтягиваем к паре силой электромагнита 12, и поддерживается, будучи раз притянут, силой более слабого электромагнита 13; означенныйякорь 14 при своем свободном положении опирается пяткой на насаженную на общий вал 15 фрикционную металлическую шайбу 16, имеющую по дуге окружности и части своей ширины выступ, коим шайба 16 может быть задерживаема пяткой якоря 14; шайба 16 в части своей окружности в направлении, диаметрально противоположном выступу, имеет вырез, заполненный изолирующим материалом (фиг. 1); против шайбы 16 находится насаженный на общий вал 21 контакт 19, поджимающийся к другому контакту 22, от коего он, в случае надобности, может быть отжат, при чем отжатие производится путем поворота вала 21 на определенный угол блокировочным электромагнитом 20; при этом само отжатие может произойти только в том случае, когда якорь 14 находится в свободном положении. Против той же шайбы 16 расположен трехпластинчатый контакт 22′, у коего верхняя и средняя пластинки могут как соприкасаться друг с другом, так и размыкаться, при чем соприкасание происходит тогда, когда якорь 14 находится в подтянутом к электромагнитной паре положении, а размыкание - при свободном его положении; нижняя пластинка контакта 22′ скользит по окружности фрикционной шайбы 16, замыкаясь с ней почти по всей окружности, за исключением местоположения прорези, заполненной изолятором, в тот момент, когда выступ шайбы 16 поравняется с пяткой якоря 14. Все указанные комплекты располагаются погруппно, например, по 100 штук в группе, или в одну линию или рядами (поэтажно) (фиг. 1). Против всех этих комплектов расположена на двух валиках 23, 23 общая бесконечная лента 24 из изоляционного материала, например, резины или другого, с рядами замкнутых между собой гнезд 25, расположенных против штепселей 6, вталкиваемых в гнезда подвижным стержнем 3 (фиг. 1). Ряды гнезд бесконечной ленты, в случае расположения вышеуказанных комплектов в одну линию, разобщены между собой, в случае же расположения комплектов рядами в несколько этажей, первый ряд первого этажа сообщен с первым рядом второго, третьего и т.д. этажей, второй ряд - со вторыми рядами всех этажей, третий - с третьими и так далее. Бесконечная лента 24, для подставления штепселям 6 каждый раз свободного ряда гнезд, перемещается путем вращения одного из валиков, при помощи мальтийского сцепления 27 и электромагнитной муфты 61, электродвигателем 26. Электродвигатель 26 с постоянным числом оборотов приводит в движение сцепленный с ним вал 15 и пускается в ход посредством реле медленного действия 62, включенного в цепь импульсов тока.

Электромагнитная муфта 61, сцепляющая вал электродвигателя 26 с мальтийским сцеплением 27, включается в цепь действием реле 28 с якорем 1′ и двусторонне расположенными контактами, тремя 5′, 6′ и 7′ - с одной стороны якоря и двумя 2′ и 3′ - с другой (фиг.1).

Для пуска станции в ход и перемены полярности электромагнитов 1 и 12 включаемых телефонов служит общий для всех, указанных выше, комплектов комбинированный коммутатор, для избирания же и перемены полярности электромагнитов 1 и 12 включающих телефонов служит избирательный механизм при каждом телефоне абонента. Комбинированный коммутатор состоит из группового коммутатора 30 с числом контактов, равным числу групп, и соединительных коммутаторов 30¹ 30², 30³ и т.д., число коих равно тому же числу групп, управляемых двойным реле 33 и 33¹ с коромыслообразным якорем 33³ (фиг. 1 и 3). Рукоятка 31 группового коммутатора 30 приводится в движение при помощи червячной передачи 37 и электромагнитной муфты 68 электродвигателем 32. На оси вращения рукоятки 31 расположен арретир с (фиг. 1 и 3), к окужности коего поджимается рычажок 33⁸ с выступом и двумя контактами к и л, расположенными по обеим сторонам. На валике 37 насажена, через посредство храповичка с пружиной 42 со скошенной частью окружности, шайба 38, около которой расположены контакты 39, 40 и 41, при чем шайба своей утолщенной частью находится между контактами 39 и 40 и при своем вращении может переключать контакт 40 от контакта 39 к контакту 41. Ход рукоятки 31 по контактам коммутатора 30 соответствует одному обороту шайбы 38, при этом храповичок 42 предохраняетот производства переключений контактов 39, 41 и контакта 41 при обратном ходе электромотора 32. Для пуска в ход электромотора 32 и включения муфты 68, приводящих в движение групповой коммутатор, служит реле 33, около которого имеется размагничивающая катушка 33², при чем якорем реле 33 служит правая часть коромыслообразного якоря 33³, на конце которой расположен контакт е. К якорю 33³ примыкает сверху контактная пара 33⁴, а под концом правой части этого якоря с небольшим промежутком расположен рычажок 33⁸ с контактом к; к рычажку 33⁸ снизу примыкает второй контакт л, под которым расположена контактная пара 33⁶. При действие реле 33, когда правая часть коромыслообразного якоря подтягивается, первая пара размыкается, - а вторая замыкается, при чем это замыкание будет продолжаться под влиянием действия арретира с, который, придя в движение, подставит выступу рычажка 33⁸ часть окружности с большим диаметром. Контакты на концах как якоря 33³, так и рычажка 33⁸, при поджатии их, замыкаются, а нижний контакт рычажка поджимается к штифту m. Рукоятки 31¹, 31², 31³ и т.д. соединительных коммутаторов 30¹ 30², 30³ и т.д. сцеплены между собой так, что их движение производится одновременно посредством червячной передачи 37¹ и электромагнитной муфты 68¹ электродвигателем 32 (фиг. 3). При этом на оси червячной передачи 37¹ насажена, через посредство храповичка 42¹, шайба 38¹, аналогичная с шайбой 38, около которой расположены также три контакта 39¹, 40¹ 41¹. На общей оси вращения рукояток 31¹ 31², 31³ и т.д., около левого конца коромыслообразного якоря 33³, расположен арретир с¹, к окружности коего поджимается выступ рычажка 33⁵ с тремя контактами - верхним и и нижним двойным о, между которыми находится контакт р, к коему нижняя пара может прикасаться тем или другим концом. Сам рычажок 33⁵ своим подвижным концом прикасается в левому концу якоря 33³ при условии, когда тот и другой конец или находится в спокойном состоянии, или в подтянутом. Для включения в цепь электромагнитной муфты 68¹, при вращающемся электродвигателе 32, служит реле 33¹, снабженное размагничивающей обмоткой 33² (фиг. 1). Для переключения электродвигателя 32 на обратный ход и для обеспечения правильного действия группового коммутатора служит переключательное реле 36 с двумя добавочными обмотками 35¹ и 35², при чем обмотка 35¹ включена последовательно с рукояткой 31 группового коммутатора 30, а обмотка 35² - последовательно с обмоткой реле 33. Переключательное реле 36 своим якорем проводит в действие двухместной переключатель 34, а также контакты 34¹, которые при поджатии якоря замыкаются (фиг. 1, 3, 5).

Если в один и тот же пункт идут несколько магистралей, то на соединительных коммутаторах 30¹ 30², 30³ и т.д. (фиг. 1 и 3) отводятся по одному контакту и добавляется к таковому искатель свободной магистрали. Линейный искатель (фиг. 1) состоит из ряда рычажков 64¹ 64², по количеству соответствующих числу магистралей, с загнутыми концами разной длины, опирающихся на изолированные друг от друга контакты 65¹, 65² (фиг. 1 и 8).

В месте расположения загибов имеется штифт с пружиной 66, который своей верхней частью прикасается к концу одного из рычажков 64, загиб у которого длиннее; в случае, если этот рычажок будет приподнят, штифт 66 силой пружины будет поджат ко второму рычажку 64. Над рычажками 64¹ 64², 64³ и т.д. расположены электромагниты 63¹ 63² и т.д., коим эти рычажки служат якорями (фиг.8). Электромагниты 63¹ 63², 63³ и т.д. замыкаются в цепь батареи контактами 67¹, 67², 67³ и т.д., расположенными под грузами 10 комплектов, принадлежащих той или другой магистрали, при чем контакт 66 соединен с контактом на соединительном коммутаторе 30, а контакты 65¹ 65², 65³ и т.д. с соответствующими контактами 19 (фиг. 1 и 8).

Избирательный механизм абонента (фиг. 2 и 3) состоит из электромагнита 45, зубчатки 46 и якоря 47. На оси зубчатки имеется передвижной рычаг 48, скользящий по кольцу 49; с наружной стороны корпуса имеются два замкнутых между собою концентричных кольца 50и 51 с перенумерованными гнездами, в количестве 100 штук, над которыми расположен в гнезде 54 двухступенчатый штепсель 52, предназначенный производить наружной ступенью замыкание между кольцами 50 и 51, а внутренней, сообщенной с землей, производить отжим рычага от кольца 49. На общей оси вращения рычага 48, рядом с ним, расположен двухпластинчатый контакт 60, пластинки коего замыкаются друг с другом концом рычага 48 при его отжиме штепселем 52. Штепсель 52 при своем положении в гнезде 54 упирается в шарнирное соединение 55, производящее расцепление якоря 47 от зубчатки 46, а внутренней ступенью производит сообщение конца обмотки звонка телефона с землей. Над шарнирным соединением 55 имеется кнопка с переключательными контактами 52¹ предназначенная производить перегруппировку обмотки электромагнита 45. Когда кнопка не нажата, обмотка электромагнита 45 имеет непрерывную обмотку с последовательным рядом витков, при нажатии же кнопки, нажимаемые ею контакты производят переключение на два параллельных ответвления. Для того, чтобы кнопка 52¹ после нажатия сама не возвращалась в свое первоначальное положение, служит расположенная на шарнирном соединении 55 зацепка, которая при нажатии кнопки до отказа предварительно отходит назад и тем самым производит расцепление якоря 47 от зубчатки 46, давая возможность рычагу 48 вернуться в прежнее положение, а затем сцепляется с кнопкой. После вставления штепселя 52 на свое место кнопка 52¹ освобождается и тогда электромагнит 45 будет иметь последовательную обмотку.

Для приведения станции в действие служат батареи I¹, I², I³ и II с соответственно заземленными полюсами посредством контактов 59, управляемых электромагнитом 20 и включающихся в ту или другую цепь в порядке действия станции (фиг. 3, 5). Для вызова включенного телефона служит машинный индуктор 69, приводимый в движение электромотором 26; питание током идет через щетки 44 (фиг. 7).

Схема соединений и действие станции состоят в следующем. Абонент вынимает штепсель 52 избирательного механизма и вставляет в гнездо, соответствующее номеру вызываемой группы. При извлечении штепселя 52 из гнезда 54 происходит сцепление зубчатки 46 с якорем электромагнита 45 и разобщение обмотки звонка телефона от земли. При вставлении же штепселя 52 в гнездо, между колец 50 и 51 образуется замкнутая цепь (фиг. 3): положительный полюс батареи I³, реле 62, внешний провод, электромагнит 45 избирательного механизма вызывающего абонента, кольцо 51, штепсель 52, кольцо 50, рычаг 48, второй провод абонента, контакты 19 и 22, принадлежащие комплекту абонента, электромагнит 12 и 1, контакт 11, контакт n рычажка 33⁵, катушка 35², реле 33, контакт 40 и 39 и средняя часть батареи I³, вследствие этого придут в действие реле 62, электромагнит 12 и реле 33, при чем электромагниты 35² и 45, благодаря слабости действующего тока в цепи, останутся бездействующими. От действия реле 62 и электромагнита 12 (фиг. 3) получит вращение электродвигатель 26 и придет в действие якорь 14, который, освободив верхнюю и среднюю пластинки контакта 22¹, а также и выступ шайбы 16, образует цепи: 1) положительный полюс батареи II обмотка электромагнита 13, нижняя пластинка контакта 22¹, шайба 16 и другой полюс батареи II и 2) положительный полюс батареи II, средняя пластинка контакта 22¹, то же верхняя пластинка, бездействующий электромагнит 7 и другой полюс батареи II. Реле 33 подтянет правый конец коромыслообразного якоря 33³, вследствие чего образуются следующие замкнутые цепи: 1) положительный полюс батареи I¹, контакты 33⁶, контакты переключателя 34, электродвигатель 32, вторые контакты переключателя 34 и другой полюс батареи I¹, отчего придет в движение электродвигатель 32; параллельно с электродвигателем 32 будет включено в часть батареи I¹ и переключательное реле 36; 2) отрицательный полюс батареи II, контакт е на правом плече якоря 33³, верхний контакт к рычажка 33⁸, электромагнитная муфта 68, электромагнит 20 и другой полюс батареи II; посредством электромагнитной муфты 68 придет в движение рукоятка 31 и шайбочка 38, которая своим вращениембудет переключать контакты 39, 40 и 41 и посылать в цепь импульсы более сильного тока, отчего придет в действие электромагнит 45, каковой и будет передвигать рычаг 48. После ряда повторных посылок импульсов более сильного тока рычаг 48 переместится на выступ штепселя 52, благодаря чему цепь - батарея I³, электромагнит 45 и реле 33 - прервется и образуется новая цепь (фиг. 5) - земля, штепсель 52, рычаг 48, контакты 19 и 22, электромагниты 12 и контакты 11, размагничивающая обмотка 33³, батарея II, контакты 2¹ и 3¹ принадлежащие реле 28, контакт 59 и земля. Размагничивающая обмотка 33² размагнитит реле 33, коромыслообразный якорь придет в спокойное состояние и электромагнитная муфта 68 будет выключена, при этом рукоятка 31, а также рычаг 48 остановятся против номера требуемой группы. В этот момент электродвигатель 32 будет работать вхолостую, так как арретир с не даст рычажку 33⁸ вернуться на свое место и выключить контакты 33⁶, подающие ток в электродвигатель 32. Таким образом достигается соединение абонентов с нужной группой станции, после чего абонент нажимает кнопку 52¹ вынимает штепсель 52 и вставляет вторично в гнездо, соответствующее номеру требуемого телефона. От нажатия кнопки 52¹ до момента посадки ее до отказа произойдет предварительно расцепление электромагнита 45 от зубчатки 46 (рычаг 48 вернется на место) и затем при посадке ее до отказа произойдет повторное зацепление электромагнита с зубчаткой и затем переключение обмотки электромагнита 45 с последовательного соединения на параллельное. От вставления штепселя 52 в гнездо требуемого номера телефона замкнутся следующие цепи (фиг. 4): 1) положительный полюс батареи I², реле медленного действия 62, провод абонента, электромагнит 45, кольцо 51, штепсель 52, кольцо 50, рычаг 48, второй провод абонента, контакты 19 и 22, электромагниты 12 и 1, контакт 11, нижние контакты л и т рычажка 33⁸, реле 33¹, контакты 33⁴, контакт 40¹ соединительных коммутаторов 30¹ 30² и т.д., контакт 39 и середина батареи I², отчего придет в действие реле 33¹, которое подтянет левое плечо якоря 33³, благодаря чему замкнутся цепи: 1) отрицательный полюс батареи II, верхняя пластинка нижнего контакта о на рычажке 33⁵, электромагнитная муфта 68¹, электромагнит 20, другой полюс батареи II и затем электромагнит 2 и тот же полюс батареи II. Муфта 68¹ приведет в движение рукоятки 31¹ 31², 31³ и шайбу 38¹ благодаря чему будут посылаться в электромагнит 45 избирательного механизма, вызывающего абонента, более сильные импульсы тока, отчего будет приходить в движение рычаг 48. Когда шайба 38¹ послав число импульсов, соответствующих номеру требуемого телефона, заставит рычаг переместиться на конец штепселя 52, цепь - батарея I², электромагнит 45 и реле 33¹ - прерывается и замкнется новая цепь (фиг. 5)- земля, рычаг 48, провод вызывающего абонента, контакты 19 и 22, электромагниты 12 и 1, контакты 11, размагничивающая обмотка 33², батарея I¹, контакты 2¹ и 3¹ контакты 59 и земля, при чем действующий ток в цепи будет обратного направления, вследствие чего, при содействии электромагнита 2, электромагнит 1 вызывающего абонента преодолеет пружину 4, подтянет стержень 3 и втолкнет штепсель в гнездо 25. Стержень своей головкой 5 замкнет шины а и b, благодаря чему замкнется цепь - средина часть батареи I¹, реле 28, шина а, головка 5, шина b, обмотка 35¹ рукоятка 31 группового коммутатора, клемма нужной группы, рукоятка 3³ соединительного коммутатора, контакт требуемого телефона, электромагниты 12 и 1 включаемого телефона, контакты 11, размагничивающая обмотка 33² и другой полюс батареи. При помощи двухполюсного переключателя 34 электродвигатель 32 переключится на обратный ход и возвратит рукоятку 31¹ соединительного коммутатора на свое место, при этом рычажок 33⁵, освобожденный арретиром с¹, станет на свое место, вследствие чего замкнется цепь (фиг. 1) - полюс батареи II, контакты р и о, контакты 34¹ соединительная муфта 68, электромагнит 20 и другой полюс батареи II. Под влиянием действия муфты 68 будет возвращена на свое место рукоятка 31 группового коммутатора 30, ирычажок 33⁸, освобожденный арретиром с, вернется в свое первоначальное положение и выключит из цепи электродвигатель 32, обмотку переключательного реле 36, якорь которого освободится, произведет размыкание контактов 34¹ и переключение контактов 34, дающее электродвигателю 32 в дальнейшем передний ход, после чего комбинированный коммутатор готов для дальнейших включений. От вталкивания двух штепселей 6 включающего и включаемого телефона замыкается следующая цепь (фиг. 6) - земля, машинный индуктор 69, контакты 6¹ и 7¹, дроссельная катушка 43, провод вызывающего абонента, контакт 60, звонок телефона, второй провод вызывающего телефона, контакты 19 и 22, штепсель 6, гнездо 25, соединительный провод, гнездо 25, штепсель 6 вызываемого телефона, контакты 22 и 19, провод вызываемого телефона, звонок телефона и земля. Данные индуктором сигналы дают знать, что соединение готово.

При действии реле 28, производящего соединения также и контактов 1¹ и 5¹ замкнется цепь (фиг. 6) - полюс батареи I¹, электромагнитная муфта 61, контакты 1¹ и 5¹ и другой полюс батареи I¹, вследствие чего, посредством мальтийского сцепления 27, лента 24 переместится на один шаг.

Электромагнит 20 производит блокировку, т.-е. не допускает вторжения вновь включающих телефонов во время включения уже действующих телефонов. После звонкового сигнала снимают телефонную трубку и ставят штепсель 52 на место. Питание цепи током в момент разговора производится от центральной батареи I³. Выключение телефонов производится автоматически через установленный период времени, когда шайбы 16, сделав полный оборот, произведут выключение электромагнитов 7 и 13.

1. Видоизменение охарактеризованной в патенте по заявке №9147 автоматической телефонной станции, отличающееся применением: а) группового коммутатора 30 с числом контактов, равным числу групп, на которые разделены приспособления для вталкивания штепселей 6 в гнезда 25 бесконечной ленты 24, и б) соединительных коммутаторов 30¹, 30², 30³…, с контактными рычагами 31¹ 31², 31³, насаженными на общую ось вращения в числе, равном числу групп, снабженных контактами в количестве, равном числу групп, приводимых в действие общим электродвигателем 32, сцепляемым с осью вращения контактных рычагов коммутаторов электромагнитной муфтой 68 (68¹).

2. При охарактеризованной в п. 1 станции применение двух реле 33 и 33¹ из коих первое реле 33 предназначено приходить в действие при выборе групп, а второе реле 33¹ - при выборе номера вызываемого телефона, для размагничения каковых реле, применены обмотки 33², включаемые в цепь батареи I во время перемены направления токов, проходящих через избирающие механизмы.

3. При охарактеризованной в п.п. 1 и 2 станции применение, для включения реле 33, 33¹ и приведения в действие коммутаторов 30, 30¹, 30², 30³, коромыслообразного якоря 33³, расположенного около контакта 33⁴ и реле 33¹ и образующего контакт с рычажками 33⁵, 33⁸, из каковых рычажков: рычажок 33⁵, опирающийся на арретирующее приспособление с¹, снабжен контактом , соединенным с обмоткой реле 33, и парой контактов о, соединенных с муфтой 68 и 68¹ и могущих прикасаться к контакту р, соединенному с батареей 2, а рычажок 33⁸, опирающийся на арретирующее приспособление с, снабжен контактом к, предназначенным замыкать цепь батареи II муфты 68, а также включенным в цепь реле 33¹ контактом л и контактами 33⁶, предназначенными для включения электродвигателя 32.

4. При охарактеризованной в п.п. 1-3 станции применение переключательного реле 36 с дополнительными обмотками 35¹ и 35², предназначенного для обеспечения правильного действия группового коммутатора и перемены направления вращения электродвигателя 32 и нужные периоды коммутации.

5. При охарактеризованной в п.п. 1-4 станции применение, с целью избежания посылки импульсов тока по ненадлежащим цепям, электромагнита 45 с обмотками, переключаемыми с параллельного на последовательное соединение переключателем 52¹ на избирательном механизме абонента.

6. При охарактеризованной в п.п. 1-5 станции применение линейного искателя, состоящего из: а) ряда рычагов 64¹, 64² с загнутыми концами разной длины, опирающихся на изолированные друг от друга контакты 65¹, 65²; б) штифтов с пружинами 66, касающихся концов рычагов и соединенных с соответствующими контактами коммутатора 30; в) электромагнитов 63¹ 63²…, предназначенных подымать рычаги 64, 64²…, г) контактов 67¹, 67²..., расположенных под грузами 10.

7. При охарактеризованной в п.п. 1-6 станции применение, для пуска в ход вращающего вал 15 электродвигателя 26, реле медленного действия 62, включенного в цепь импульсов тока, а для сцепления электродвигателя 26 с лентой 24 - электромагнитной муфты 61, для включения которой в цепь батареи применено реле 28.