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Die Erfindung bezieht sich auf Schaltungsanordnungen zur Übertragung von Gleichstrom- stössen über Fernsprechleitungen auf induktivem Wege.
Zur Vermeidung der Nachteile der bekannten Stromstossübertragungsanordnungen, die mit Wechselstrom arbeiten oder die vorhandene Gleichstrombatterie der Vermittlungsstelle zur Erzeugung von Gleichstromstössen benutzen, ist bereits vorgeschlagen worden, als Stromquelle für die zu übertragenden Stromstösse in der sendenden Station eine Gleichstrombatterie geringer
Spannung (z. B. Trockenelement) zu verwenden und die zur sicheren Übertragung der Strom- stösse über die Fernleitungen erforderliche Spannung durch einen Transformator mit grossem Übersetzungsverhältnis zu erzielen. Hiebei wird, wie bei den andern bekannten Stromstoss- übertragungsanordnungen zur Erzeugung der Stromstösse der Stromkreis der Ortsbatterie stossweise geschlossen.
Solche Anordnungen mit einfacher Ein-und Wiederausschaltung der die Impulse liefernden Stromquelle reichen in normalen Fällen aus, dagegen ergeben sich beträchtliche Schwierig- keiten, wenn der Energiebedarf in der Leitung besonders gross ist, was z. B. bei Fernleitungen erheblicher Länge oder insbesondere bei Wahlanrufanlagen der Fall ist. Man könnte zwar die in die Leitung zu gebende Energie dadurch weitererhöhen, dass man der Ortsbatterie einen Strom erhöhter Stärke entnimmt. Doch bringt dieser Ausweg die bekannten Nachteile mit sich, die bei Schliessung oder Unterbrechung hoher Stromstärken auftreten.
Die Erfindung ermöglicht die Beibehaltung der normalen Stromstärken und trotzdem eine Verdoppelung der in die Leitung übertragenen Energie, indem die Gleichstromstösse durch Umpolung der Ortsbatterie erzeugt und durch einen die Spannung erhöhenden Transformator in die Leitung übertragen werden. Um die Batterie zu schonen und sie nur während der tatsächlich erforderlichen Benutzungsdauer eingeschaltet zu halten wird dabei im Stromkreis zur Erzeugung der Gleichstromstösse ein Schaltkontakt angeordnet, der sich erst bei Einleitung des Wahlvorganges (z. B. beim Aufziehen einer Nummernscheibe) schliesst und nach Beendigung des Wahlvorganges alsbald sich wieder öffnet.
Zum Empfang der Stromstösse werden zweckmässig polarisierte Relais verwendet, da diese einmal eine verhältnismässig hohe Empfindlichkeit besitzen und ausserdem infolge ihres Ansprechens auf eine bestimmte Stromrichtung jede Fehlschaltung (z. B. durch doppeltes Ansprechen beim Ein-und Ausschalten der Stromstösse) mit Sicherheit verhindern.
Die Verwendung dieses polarisierten Relais und der wechselnden Impulsrichtung ermöglicht in besonders zweckmässiger Weise die Aussendung eines einzelnen Impulses, der den eigentlichen Wahlimpulsen vorausgeht und schliesslich auch die Auslösung der Rückstellvorgänge gestattet. Dieser Impuls kann z. B. dazu verwendet werden. die mit der Leitung verbundenen polarisierten Relais bei Einleitung des Wahlvorganges einmal umzulegen und dadurch Schaltvorgänge zur Vorbereitung des Stromstossempfanges auszulösen. In Wahlanrufanlagen kann diese
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vorbereitende Umlegung des Ankers der polarisierten Relais beispielsweise auch zur Sperrung der Stationen und zur Geheimhaltung des Gespräches ausgenutzt werden.
Die Rückstellung der polarisierten Relais in die normale Ruhelage nach Beendigung des Wahlvorganges oder bei Aufhebung der Verbindung lässt sich ferner für weitere Schaltvorgänge, z. B. zur Vorbereitung eines Ausschaltstromkreises oder zur Rückführung der benutzten Schalteinrichtungen (Schalter, Schrittschaltwerke, verwenden.
Als Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung die Schaltung einer Teilnehmerstelle einer Wahlanrufanlage dargestellt.
Mit den Klemmen a und b ist die Station an die Gesellschaftsleitung L angeschlossen.
Dabei wird zweckmässig ein Ringübertrager RU zwischengeschaltet, insbesondere dann, wenn es sich um hochspannungsbeeinflusste Leitungen handelt. Im Ruhezustand sind die Klemmen a und b mit einem polarisierten Relais E verbunden, dessen Kontakt e im unteren Teil der Zeichnung dargestellt ist. Während der Impulsgabe dagegen ist das Relais B erregt, so dass sein Kontakt b1 das Empfangsrelais J ? abtrennt und die Sekundärseite des Stromstossübertragers TS anschaltet. Während des Gespräches befindet sich der Kontakt 01 in der dargestellten Lage, jedoch ist der Kontakt k1 umgelegt, so dass jetzt die Sekundärseite as des Sprechübertragers in Reihe mit dem Ferahörer F an der Leitung liegt.
Die Einschaltung des Mikrophonkreises. dem die Primärseite UP des Sprechübertragers und das Mikrophon M angehören, erfolgt gleichzeitig mit dieser Umschaltung beim Abheben des Hörers durch den Hakenumschalter HU und Erregung des Relais H. Der Anruf der gewünschten Station wird in bekannter Weise durch Einstellung des Schaltarms SA eines Schrittschaltwerkes auf den der gewünschten Station zugeordneten Schrittkontakt herbeigeführt. Sobald der Schaltarm eine gewisse Zeit in dieser Stellung verweilt hat, wird durch das Ansprechen von durch Verzögerungseinrichtungen gesteuerten Schaltmitteln der Wecker W der angerufenen Stelle in Tätigkeit gesetzt. Die Überwachung des Belegungszustandes der Leitung wird durch ein Schauzeichen SZ ermöglicht.
Der Anruf einer gewünschten Station geschieht auf folgende Weise : Sobald der rufende Teilnehmer den Hörer abhebt, wird durch Umlegen des Hakenumschalters HU das Relais H erregt : -Ortsbatteire OB, Relaiswicklung H, Ruhekontakt a1, umgelegter Hakenumschalter HU.
Ruhekontakt Vi, + OB. Über den Kontakt 1. h2 wird einerseits ein Haltestromkreis für das Relais H vorbereitet, anderseits wird über h3 der Mikrophonstromkreis geschlossen :-OB, Mikrophon if, Primärwicklung UP des Sprechübertragers, Kontakt h3, Hakenumschalter HU, Kontakt v1, +OB.
Gleichzeitig wird durch Umlegen des Kontaktes 71t das Empfangsrelais E von der Leitung abgetrennt und der Fernhörerkreis, enthaltend Sekundärwicklung US und Fernhörer F, an die Leitung angeschlossen. Durch einen vierten Kontakt des Relais H wird das Relais B zum Ansprechen gebracht : +OB, Relaiswicklung B, Ruhekontakt s1, Arbeitskontakt h4, - OB.
Durch das Umlegen des Kontaktes te wird schliesslich der Erregerstromkreis für das Relais P und durch Öffnen des Kontaktes h6 die Auslösung vorbereitet.
Sobald das Relais B anspricht, wird der Kontakt b1 umgelegt, der zur Ermöglichung der Wahl den Fernhörerkreis. abschaltet und den Impulsübertrager ? S mit der Leitung verbindet.
Ausserdem wird der Kontakt b2 und dadurch der Impulsstromkreis über die Primärwicklung TP des Impulsübertragers geschlossen : +OB, geschlossener Kontakt b2. Ruhekontakt S2, Primärwicklung TP, Ruhekontakt s3, - OB. Damit aber beim Schliessen des Impulsstromkreises noch kein störender Impuls in die Leitung gelangt, der z. B. zu Fehlschaltungen Anlass geben könnte, sind die Ralaiskontakte so justiert, dass sich zuerst. b2 und dann b1 schliesst.
Zur Aussendung des ersten Impulses kommt es vielmehr erst nach dem Ansprechen des Relais S. Durch das Relais B wird nämlich auch der Kontakt b3 geschlossen, der die Erregung des Relais C herbeiführt. Dieses Relais hält sich über seinen Kontakt cl und bringt gleichzeitig über C2 das Relais S zum Ansprechen : + OB, Relaiswicklung ; S', Impulskontakt Kt, geschlossener Kontakt C2, - OB. Die Kontakte s1...s2 werden jetzt zum erstenmal umgelegt.
Die Wechselkontakte sa und sg kehren die Stromrichtung in der Primärwicklung des Impulsübertragers TP um und bewirken dadurch die Aussendung des Vorbereitungsimpulses, der in unten beschriebener Weise die Empfangsrelais E in allen Stationen umlegt. Der Impulsstromkreis wird kurze Zeit nach der Aussendung dieses Impulses wieder geöffnet, u. zw. durch Aberregung des Relais B. Diese erfolgt, sobald der Kontakt s umgelegt worden ist und die durch die Abfallverzögerung des Relais B bedingte Zeitspanne abgelaufen ist. Durch die erwähnte Justierung der Relaiskontakte von B ist dafür gesorgt, dass zuerst der Leitungskontakt b1 und erst nach ihm der Kontakt b2 geöffnet wird.
Der Abfall des Relais B ist auf den Erregungszustand des Relais S ohne Einfluss, da das Relais C sich über seinen Kontakt Cl eingeschaltet hält und damit auch das Relais S über den Kontakt C2 unter Strom bleibt.
Wird jetzt zwecks Aussendung von Stromstössen zur Steuerung der Schrittschaltwerke der Impulsgeber betätigt, d. h. beispielsweise die Nummernscheibe aufgezogen, so wird zunächst
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Dadurch wird in beschriebener Weise der Impulsstromkreis geschlossen, ohne jedoch irgendeinen Fehlimpuls in die Leitung zu geben. Sobald dagegen die Nummernscheibe abläuft, wird der Impulskontakt ui stossweise geöffnet und geschlossen, so dass die Kontakte des Relais S stossweise von ihrer Arbeitsstellung in die Ruhestellung und umgekehrt umgelegt werden.
Durch das Arbeiten der Kontakte 82 llnd 83 werden Stromstösse wechselnder Richtung erzeugt, die über den Impulsübertrager in die Leitung gelangen. Durch die Umpolung der Batterie wird dabei eine besonders kräftige Impulsgabe erzielt. Das stossweise Umlegen des Relaiskontaktes Si während des Ablaufens der Nummernscheibe ist ohne jede Wirkung, da der Kontakt nk dabei dauernd geschlossen ist.
Wenn nach Beendigung der Impulsgabe der Kontakt nk sich öffnet, kommt das Relais B wiederum zum Abfall, wodurch die Unterbrechung des Impulsstromkreises mittels b2 und die Anschaltung des Fernhörerkreises an Stelle des Impulsübertragers durch Umlegen von b1 erfolgt.
In den übrigen Stationen wird durch den Vorbereitungsimpuls zunächst das polarisierte Empfangsrelais E einmal erregt und dadurch der Relaiskontakt e aus der Ruhelage in die Arbeitslage umgelegt, in der er bis zum Eintreffen der Wahlimpulse liegenbleibt. Durch den Kontakt e wird das Relais A zum Ansprechen gebracht, welches durch Öffnen des Kontaktes al zum Zwecke der Geheimhaltung den Stromkreis für das Relais H zunächst unterbricht, so dass dieses beim Umlegen des Hakenumschalterkontaktes HU nicht erregt werden kann. Dagegen wird durch Schliessen des Kontaktes a2 ein Schauzeichen SZ eingeschaltet, welches allen Stationen die Belegung der Leitung kundgibt.
Der Kontakt a3 schliesst den Stromkreis für ein Thermorelais TA, dessen Zweck weiter unten erläutert wird. Über den Kontakt a4 wird ferner ein Stromkreis für die Relais V und J vorbereitet, während der Kontakt a5 zur Vorbereitung des Anrufes dient.
Die ankommenden Wahlimpulse legen den Anker e des polarisierten Empfangsrelais E stossweise in die Ruhestellung um und in die Arbeitsstellung zurück, wodurch das Impulsrelais J stossweise erregt wird : + OB, Relais J, geschlossener Kontakt a4, geschlossener Ruhe-
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Schliessen des Impulskontaktes i und damit die Erregung des Antriebsmagneten D des Schrittschaltwerkes, dessen Anker dementsprechend schrittweise vorwärtsgeschaltet wird.
Während der Impulsgabe ist das Relais T, welches dem Impulsrelais J parallelliegt, aber verzögerten Abfall besitzt, dauernd angezogen, so dass einerseits der Kontakt fi im Stromkreis des Hakenumschalters HU und des Thermorelais Tit, anderseits der Kontakt 1'2 geöffnet wird, welcher zunächst das Ansprechen der an die Kontakte des Schrittschaltwerkes angeschlossenen Schalteinrichtungen verhindert.
In der gewünschten Station wird der Schaltarm SA durch die in geeigneter Zahl ausgesandten Stromstösse auf den dieser Station zugeordneten Kontakt x bewegt, auf dem er stellenbleibt. Sobald nach Beendigung des letzen Impulses das Verzögerungsrelais V abfällt, wird der
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- OB, Wecker W, geschlossener Kontakt r1, Ruhekontakt HU, Kontakt v, + OB,
Das Öffnen des Kontaktes r2 hat die Unterbrechung des Stromkreises für das Thermorelais Th zur Folge, so dass dieses nicht zum Ansprechen kommt. Schliesslich wird durch Schliessen des Kontaktes re die Erregung des Relais H vorbereitet, die beim Abheben des Hörers erfolgt : -OB, Relaiswicklung H, geschlossener Kontakt r3, Arbeitskontakt des Hakenumschalters IIU, Ruhekontakt v1, +OB.
Der Wechselkontakt Ai wird durch das Relais II umgelegt, so dass jetzt auch in der angerufenen Station der Fernhörerkreis an Stelle des Empfangsrelais E mit der Leitung verbunden ist. Gleichzeitig wird über 72 ein Haltestromkreis für das Relais H vorbereitet und über h5 der Mikrophonstromkreis geschlossen :-OB, Mikrophon JTI, Primärwicklung des Sprechübertragers UP, Arbeitskontakte h3 und HU, Ruhekontakt 1'1, + OB.
Durch den Kontakt 115 wird das Relais R abgetrennt und an seiner Stelle P eingeschaltet.
Der Kontakt rl im Stromkreis des Weckers F wird dadurch unterbrochen, jedoch ist der Wecker bereits vorher nach dem Abheben des Hörers durch Unterbrechung von RU stillgesetzt worden. Die Rückstellung des Kontaktes 1"3 bleibt wirkungslos, da das Relais H über seinen eigenen Kontakt 112 eingeschaltet bleibt. Im Stromkreis des Thermorelais Th schliesst sich zwar der Ruhekontakt , wird aber alsbald in seiner Wirkung durch das Öffnen des Kontaktes pi des Relais P ersetzt.
Der Kontakt P2 wird umgelegt und hält das Relais P unabhängig von H
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der Kontakt p4 den Wechselkontakt b1 überbrückt, so dass jetzt der Fernhörerkreis parallel zu der Sekundärwicklung TS des Impulsübertragers an der Leitung liegt.
In den übrigen, nicht angerufenen Stationen werden die Schrittschaltwerke nach Erregung der Relais E und A um die gleiche Zahl von Schritten verstellt, erreichen dabei also keinen Stationskontakt, sondern bleiben auf einem der Kontakte stehen, die mit dem Relais P verbunden sind. In diesen Stationen kommt also das Relais P zum Ansprechen, sobald nach Beendigung der Impulsgabe das Verzögerungsrelais V abgefallen ist und seinen Kontakt ! ? g geschlossen hat : + OB, Relais P, Schaltarm SA, geschlossener Ruhekontakt -1.'2, -OB. Der Kontakte1 unterbricht in bereits beschriebener Weise den Stromkreis für das Thermorelais Titi, der vorher beim Ansprechen des Relais A über a3 geschlossen wurde.
Da der Kontakt at geöffnet ist und anderseits auch r3 geöffnet bleibt, ist jedes Abheben des Hörers wirkungslos, so dass durch diese Schaltung ein Geheimverkehr erzielt wird. Der Belegungszustand der Leitung kann durch das Ansprechen des Schauzeichens 8Z (übel'a2) ohne weiteres festgestellt werden.
Die Fortschaltung der Schrittschaltwerke in die Ruhestellung kann von einer der beiden miteinander verkehrenden Sprechstellen aus erfolgen. Wird beispielsweise an der anrufenden Station der Hörer aufgelegt, so wird der Hakenumschalter HU in seine Ruhelage gebracht, in der er den Stromkreis des Relais H unterbricht. Dieses kommt dadurch zum Abfall, so dass bei k der Fernhörerkreis und bei 113 der Mikrophonkreis unterbrochen werden.
Das Zurückfallen des Kontaktes 116 in die Schliessstellung hat, da ja das Relais 8 noch angezogen und der Kontakt Si umgelegt ist, das Ansprechen des Relais B zur Folge : +OB, Relais B, Arbeitskontakt Si, Ruhekontakte,-OB. Das Relais B schaltet über den Kontakt b4 das Relais U ein, dessen Stromkreis durch Umlegen des Kontaktes h4 vorbereitet wurde : + OB, Relais U, Arbeitskontakt b4, Ruhekontakt ,-OB. Das Relais U trennt jetzt mit seinem Kontakt U1 den Haltestromkreis des Relais C auf, so dass dieses abfällt und durch Unterbrechung des Kontaktes C2 auch das Relais S stromlos macht.
Das Abfallen des Relais 8 hat die Rückstellung der Kontakte s,... 83 in die Ruhelage zur Folge, wodurch über die vorher geschlossenen Kontakte b1 und b2 der Schlussimpuls in die Leitung gegeben wird. Durch diesen Schlussimpuls werden in den Stationen die Anker e der Empfängerrelais E aus der Arbeits-in die Ruhelage umgelegt, in der sie bis zum Beginn des nächsten Wahlvorganges liegen bleiben. Die Rückstellung des Kontaktes e bewirkt die Abschaltung des Relais A, so dass nach Ablauf der durch die Abfallverzögerung bedingten Zeit das Schauzeichen SZ durch Unterbrechung des Kontaktes a2 verschwindet. Durch Öffnen des Kontaktes a4 wird bei der nun folgenden Rückstellung das Ansprechen der Relais V und J verhindert.
Da nach Aberregung des Relais 8 und Umlegung des Kontaktes 81 das Relais B sowie nach Auftrennung des Kontaktes b4 auch das Relais U zum Abfall gekommen sind ; wird über den nunmehr geschlossenen Ruhekontakt M und den Ruhekontakt des Empfangsrelais e der
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- OB. Der Drehmagnet zieht also an und schliesst daher seinen Kontakt d, so dass das Relais U anzieht : +OB, Relais U, Magnetkontakt d, Ruhekontakt v2 und e, -OB. (Während des Wahlvorganges war das Relais 11 erregt, so dass der Kontakt V3 das Schliessen des Kontaktes dunwirksam machte.)
Das Relais U öffnet nun den Kontakt U2 im Stromkreis des Drehmagneten D, der somit wieder abfällt und seinen Kontakt d öffnet.
Dieses wechselseitige Zusammenarbeiten der Relais U und D erfolgt unter Fortschaltung des Schrittschaltwerkes so lange, bis der Schaltarm SA die Ruhestellung erreicht hat. In dieser erfolgt das Öffnen des Kontaktes p3. so dass der Drehmagnet stromlos bleibt.
Für den Fall, dass das Empfangsrelais E durch irgendwelche Zufälle oder Fehlschaltungen in die Arbeitsstellung umgelegt ist, ohne dass ein Anruf eingeleitet war, ist das Thermorelais TA vorgesehen, welches über den Kontakt a3 eingeschaltet wird und nach Ablauf einer gewisses Zeit den Kontakt ? umlegt. Durch diesen Kontakt wird das Empfangsrelais E über die Widerstände Wcl vorübergehend an die Batterie derart angeschaltet, dass sein Anker in die Ruhelage zurückbewegt wird. Die Auftrennung von a3 hat dann wieder das Abfallen des Thermorelais Th zur Folge. Gleichzeitig wurde durch den Kontakt < % auf die vorübergehende scheinbare Belegung der Leitung aufmerksam gemacht.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Schaltungsanordnung zur induktiven Übertragung von Gleichstromstössen über Fernmeldeleitungen, dadurch gekennzeichnet, dass die Gleichstromstösse durch Umpolung einer Ortsbatterie erzeugt und durch einen die Spannung erhöhenden Transformator in die Leitung übertragen werden.
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