Unter Nr. 54628 ist (vom 6. August 1889 ab) für Deutschland ein Umschalter patentirt worden, welcher in den Centralstellen von Telephonanlagen benutzt werden soll und die Verwendung eines Beamten in der Centralstelle entbehrlich macht, da er jedem der Theilnehmer es möglich macht, sich selbst in der Centralstelle mit jedem anderen Theilnehmer zu verbinden. Diesem Umschalter von John Randolph Smith in Neosho, Newton County, Missouri, ist also eine etwas andere Aufgabe gestellt, als dem Linienwähler von Mix und Genest (vgl. 1891 279 * 85) und dem Umschalter von Swinton (vgl. 1888 267 * 589) und deshalb weicht er auch ganz wesentlich von den letzteren ab.

Als zwischen diesen und jenem stehend kann der Telephonumschalter angesehen werden, welcher vom 4. December 1883 ab unter Nr. 29896 für Charles Almon Jackson in Lawrence, Mass., patentirt worden ist. Jackson will ebenfalls ohne Centralstelle auskommen, berührt jedoch auch die Uebertragung seiner Anordnung auf Netze mit Centralstelle; er führt aber nicht von jedem Theilnehmer eine Leitung zu allen übrigen Theilnehmern, sondern er verwendet nur so viele geschlossene Leitungen, als erforderlich erscheinen, damit jeder Theilnehmer jederzeit eine derselben unbesetzt zu finden hoffen darf. Jede Leitung läuft durch alle Sprechstellen und in jeder durch einen Umschalter, worin sie durch zwei Contactfedern geschlossen gehalten wird. Mittels eines über den Federn verschiebbaren Schiebers (oder auch, falls in derselben Stelle Mehrere sprechen können sollen, mehrerer solcher Schieber) kann jedes Federpaar von einander gedrückt und zugleich der Apparatsatz des Theilnehmers in die betreffende Leitung eingeschaltet werden; der Theilnehmer hört also im Telephon, ob die Leitung besetzt ist. Findet er sie unbesetzt, so kann er den gewünschten Theilnehmer rufen. Da nun über stets bloss dieser Theilnehmer gerufen werden soll, so sollen die Ruf klingeln der einzelnen Theilnehmer durch beständig umlaufende, an die Zeigertelegraphen mit Selbstunterbrechung erinnernde Wellen mit Zeigern der Reihe nach eingeschaltet werden, so dass bei Unterbrechung des Einstellstromes stets nur ein Weg für den Rufstrom nach der Rufklingel eines einzigen Theilnehmers hergestellt ist. Es scheint, dass Jackson für die Rufzwecke eine besondere Leitungsanlage verwenden will, die zu allen Zeigerwellen geführt wird.

Smith braucht von jedem Theilnehmer nur zwei Leitungsdrähte nach der Centralstelle zu führen; dagegen braucht er in letzterer für jeden Theilnehmer einen Umschalter, in welchem bei n Theilnehmer n (2n – 2) Contacte erforderlich sind und die n (2n – 2) Contacte sind durch n (n – 1) Zimmerleitungsdrähte paarweise mit einander zu verbinden. Wie dies zu geschehen hat, lässt Fig. 1 erkennen, in welcher die Verbindungen für ein Netz mit vier Theilnehmern, jedoch nur die Contacte der drei Umschalter I, II und IV angegeben sind. Jeder Umschalter hat also hier sechs Contacte und diese zerfallen in zwei Gruppen; die Contacte der linken Gruppe sind mit den Ziffern 1, 2, 3 und 4, die der rechten Gruppe mit a, b, c und d bezeichnet, wodurch zugleich die Beziehungen der Contacte jedes Umschalters zu den drei anderen Umschaltern angedeutet sein sollen.

Auf die sechs Contacte können sich sechs, auf eine gemeinschaftliche Achse aufgesteckte und durch sie zugleich leitend verbundene Contacthebel auflegen, wenn sie sich mit einem an jedem angebrachten Zahne in eine Vertiefung in einer um ihre wagerechte Achse drehbaren Walze einsenken können. Diese Walze kann von der zu ihr gehörigen Sprechstelle aus elektrisch in schrittweise Umdrehung versetzt werden. Dazu ist bei jedem Umschalter ein Elektromagnet E (Fig. 2) vorhanden, welcher bei jeder Stromgebung zufolge der Ankeranziehung mittels einer Klinke ein auf die Walzenachse aufgestecktes Schaltrad um einen Zahn, die Walze aber hier um den vierten (allgemein aber um den nten) Theil des Umfanges dreht. Ein besonderes Gesperre verhindert eine grössere Drehung. Bei der darauf folgenden Stromunterbrechung reisst die Abreissfeder den Anker wieder ab.

Während der Ruhe steht die Walze in jedem Umschalter so, dass die Zähne der sämmtlichen Hebel der rechten Gruppe in einer gemeinschaftlichen Vertiefung liegen; bei der Drehung kommen stets nur die Zähne von zwei Hebeln in Vertiefungen zu liegen und zwar entweder die Hebel von 1 und a, oder von 2 und b, oder von 3 und c, oder endlich von 4 und d.

Textabbildung Bd. 281, S. 163Smith's selbsthätiger Umschalter für Telephoncentralen.

In jeder Sprechstelle ist ausser dem telephonischen Apparatsatze, welcher einerseits an Erde liegt, während andererseits von ihm ein Draht L (Fig. 2) nach der Centralstelle läuft, noch ein Kurbelumschalter vorhanden, dessen Kurbelachse ebenfalls mit der Leitung L in Verbindung gesetzt ist. Ausserdem besitzt der Kurbelumschalter allgemein n im Kreise stehende Contactstifte, welche leitend mit dem zweiten von der Sprechstelle nach der Centralen laufenden Leitungsdrahte N verbunden sind. Zwischen N und L sind in der Centralstelle der Elektromagnet E und die Batterie B eingeschaltet. Für gewöhnlich steht jede Kurbel auf demjenigen Contactstifte, welcher mit der Nummer des Theilnehmers und der Sprechstelle bezeichnet ist; die übrigen Stifte tragen der Reihe nach die Nummern der übrigen Theilnehmer. Für gewöhnlich ist also jeder Elektromagnet E durchströmt; wird die Kurbel des zu ihm gehörigen Umschalters gedreht, so wird der Strom zunächst unterbrochen, dann wieder so oftmals geschlossen, als Stifte von der Kurbel erreicht werden; um ebenso viele Schritte dreht sich also auch die von dem Elektromagnete E beeinflusste Walze. Das Rückwärtsdrehen der Kurbel verhindert ein Gesperre. In jeder Stellung auf einem Contactstifte kann die Kurbel durch Einstecken eines Vorsteckers neben dem Stifte festgelegt werden. Von der Leitung L ist noch ein Draht y nach der gemeinschaftlichen Achse Y der Contacthebel geführt; nach dem Vorausgegangenen setzt sich für gewöhnlich in der Centralen jede Telephonleitung L über Y nur bis a, b, c, d fort.

Will ein Theilnehmer seine Leitung mit der eines anderen Theilnehmers verbinden, so hat er seine Kurbel auf die Nummer dieses Theilnehmers zu stellen, dreht dadurch die Walze in seinen Umschalter um so viele Schritte, dass der von seinem Umschalter zum Umschalter des gewünschten Theilnehmers verbundene Contactstift mit Y und L verbunden wird, zugleich aber auch Y von den noch vorhandenen, mit den Umschaltern der übrigen, nicht gewünschten Theilnehmer verbundenen Stiften der rechten Gruppe gelöst wird, diese Theilnehmer nun also sich nicht mehr mit dem rufenden verbinden können. Der gewünschte allein vermag den Ruf zu hören und tritt nun mit dem rufenden ins Gespräch, dreht jedoch ebenfalls die Kurbel seines Umschalters und zwar auf die Nummer des rufenden, damit auch ihn von jetzt ab nicht noch ein anderer rufen und so das Gespräch stören kann.

Bei der Benutzung dieser selbsthätigen Umschalter spielen sich nun die Vorgänge bei Eröffnung und Schluss eines Gespräches in folgender Weise ab.

Während keine Stelle mit einer anderen spricht, stehen alle Kurbeln auf den zu ihren Stellen gehörigen Contactstiften, alle Elektromagnete E sind durchströmt und alle Contacte der rechten Gruppe (a, b, c und d) sind in jedem Umschalter mit der Achse Y und der Leitung L verbunden. Will nun z.B. der Theilnehmer II mit dem Theilnehmer IV sprechen, so stellt er seine Kurbel auf den Stift 4 und ruft; die Contacte a und c im Umschalter II sind jetzt von Y gelöst, 4 und d mit Y verbunden, die Rufströme können also über b und Y im Umschalter IV zu der Sprechstelle des gewünschten Theilnehmers gelangen, aber weder von a aus zum Theilnehmer 1, noch von c aus zum Theilnehmer III. Der Theilnehmer IV hört den Ruf und beantwortet ihn, stellt aber zugleich seine Kurbel vom Stifte 4 auf 2, so dass nun im Umschalter IV nur noch die Contacte 2 und b mit Y verbunden sind, nicht aber a und c. Das Gespräch wird also nun ungestört zwischen II und IV geführt werden können. Ist es beendet, so stellen II und IV wieder ihre Umschalterkurbeln auf die Stifte 2 und 4 und stellen dadurch auch in der Centralen den ursprünglichen Zustand wieder her.

Sucht während des Gesprächs zwischen den Theilnehmern II und IV ein anderer Theilnehmer einen jener beiden zu rufen, so wird er auf seinen Ruf keine Antwort bekommen, auch wird seine eigene Glocke beim Rufen nicht läuten und er merkt daraus, dass der gewünschte Theilnehmer zur Zeit besetzt ist; er wird natürlich eine Antwort auf seinen Ruf erst erhalten können, wenn II und IV ihr Gespräch beendet haben.