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Schaltungsanordnung zur wahlweisen Anschaltung zweier voneinander unabhängiger elektrischer Geräte über eine gemeinsame
Leitung an eine zentrale Einrichtung, insbesondere in
Fernsprechanlagen
Die Erfindung betrifft eine Anordnung, die es gestattet, wahlweise eines von zwei elektrischen Geräten, die über eine gemeinsame Leitung an eine zentrale Einrichtung angeschlossen sind, mit dieser zu verbinden. Dabei soll eine gleichzeitige Durchschaltung beider Geräte ausgeschlossen sein. Aufgabenstellungen dieser Art treten beispielsweise in der Fernmess- und der Fernwirktechnik auf, doch ist wohl das bekannteste Beispiel hiefür der sogenannte Zweieranschluss für Fernsprechteilnehmer.
Im folgenden soll daher die Erfindung am Beispiel eines solchen Zweieranschlusses beschrieben werden, doch ist ihre Anwendung grundsätzlich in gleicher Weise auf jede andere Art von der Aussendung, dem Empfang und der Auswertung elektrisch übertragener Informationen dienender Geräte möglich.
Es ist bereits bekannt, Zweieranschlüsse, insbesondere für Fernsprechteilnehmerstellen, in der Weise auszuführen, dass die gemeinsame Leitung in der zentralen Einrichtung, also z. B. der Fernsprechvermitt- lungsstelle, mit beiden Adern am negativen Pol der Batterie liegt, während sie teilnehmerseitig zu einer den beiden angeschlossenen Geräten, im betrachteten Fall also den beiden Teilnehmerstellen gemeinsamen Einrichtung, der Zweieranschlussschaltung, führt. Diese enthält zwei Relais, deren jedes einem der beiden Anschlüsse zugeordnet ist, und deren Kontakte die zu den beiden Anschlüssen führenden Leitungen in der Weise beeinflussen, dass eine Doppelverbindung wirksam wird.
Diese bekannte Anordnung hat nun den Nachteil, dass die Zweieranschlussschaltung einer Wartung bedarf, da Relaiskontakte störanfällig sind. Dies bedingt einen relativ grossen Aufwand an Arbeitszeit, da im Hinblick auf die Einsparung von Kabeladem oder Freileitungen Zweieranschlüsse häufig gerade dort verwendet werden, wo die Entfernung von der Vermittlungsstelle zu den Sprechstellen gross ist.
In einer andern bekannten Anordnung werden Wechselstromkreise mittels in die Kreise eingeschalteter veränderlicher Widerstände gleichstromgesteuerte Trockengle1chrichter eingesetzt. Derartige Anord-
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und Stromwendevorrichtungen für eine oder mehrere Richtungen verwendet.
Aufgabe der Erfindung ist es nun, eine Zweieranschlussschaltung so aufzubauen, dass jegliche Wartung überflüssig wird. Zu diesem Zweck wird erfindungsgemäss eine Schaltungsanordnung zur wahlweisen Anschaltung zweier voneinander unabhängiger elektrischer Geräte, wie beispielsweise Fernsprechteilnehmerstellen, Fernmessgeräte, Fernwirkeinrichtungen od. ähnl., über eine gemeinsame Leitung an eine zentrale Einrichtung in folgender Weise aufgebaut : In der zentralen Einrichtung liegen im Ruhezustand beide Adern in an sich bekannter Weise an Batterie ; wird eines der Geräte angeschaltet, so wird mittels einer Umschalteeinrichtung jeweils entsprechend dem angeschalteten Gerät die eine oder die andere der beiden Adern von der Batterie abgeschaltet uno an Erde gelegt.
Die Adern der gemeinsamen Leitung sind jeweils über eine aus zwei Gleichrichterdioden gebildete elektrische Weiche an beide Geräte angeschlossen. Diese Weichen sind derart ausgebildet, dass jede aus einer kathodenseitig und einer anodenseitig an der zugehörigen Ader liegenden Gleichrichterdiode besteht. Die eine Ader ist nun über die kathodenseitig an ihr liegende, die andere Ader über die anodenseitig an ihr liegende Diode an das eine der beiden Geräte
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angeschlossen. Der Anschluss der Adern an das andere Gerät erfolgt in gleicher Weise, jedoch so, dass jede der beiden Adern über verschieden gerichtete Dioden am gleichen Gerät liegt.
Zwischen jedem der
Geräte und der mit ihrer Kathode an ihm angeschlossenen Diode ist die Anode einer kathodenseitig an
Erde liegenden Gleichrichterdiode angeschaltet, deren Kennlinie im Sperrbereich bei einer vorgegebenen Spannung einen Knick aufweist. Als Diode dieser Art kann beispielsweise eine Zenerdiode dienen.
Im folgenden soll nun an Hand der beigefügten Figur ein Ausführungsbeispiel für die Erfindung be- schrieben werden. Als Beispiel wird, wie bereits erwähnt, ein Zweieranschluss für Fernsprechteilnehmer herangezogen.
In der Vermittlungsstelle V liegt die von den Adern L1 und L2 gebildete Leitung über die Schaltmit- tel SM mit beiden Adern am Minuspol der Zentralbatterie. Die Schaltmittel SM sind in gleicher Weise, wie in den bereits bekannten-Anlagen so angeordnet, dass ein auf einer der beiden Adern fliessender Strom die Umschaltung der zweitenAder vom Minuspol der Batterie auf Plus bzw. auf Erde veranlasst ; da Anord- nungen dieser Art bereits bekannt sind und die spezielle Art ihrer Ausführung und Arbeitsweise in keinem
Zusammenhang mit dem Erfindungsgedanken steht, wird auf eine Darstellung der Einzelheiten dieser Anordnung hier verzichtet.
Am teilnehmerseitigen Ende liegt jede Ader an zwei Gleichrichterdioden, von denen die eine anodenseitig, die andere kathodenseitig an die Ader angeschlossen ist u. zw. endet die
Ader L1 an der Anode der Gleichrichterdiode D2 und an der Kathode der Gleichrichterdiode D3, die Ader
L2 an der Anode der Gleichrichterdiode Dl und der Kathode der Gleichrichterdiode D4. Zwischen der
Teilnehmerstelle Tl und der Kathode der Diode DI ist die Anode einer Zenerdiode ZI zwischen der Teilnehmerstelle T2 und der Kathode der Diode D2 ist die Anode einer Zenerdiode Z2 angeschlossen ; die
Kathoden der beiden Zenerdioden Zl und Z2 liegen an Erde. Die Zenerspannung der beiden Zenerdioden sei etwas grösser als die halbe Spannung der Zentralbatterie. Die Schaltung ist vollkommen symmetrisch.
Hebt nun der erste Teilnehmer den Hörer der Teilnehmerstelle Tl ab, so liegt über seinen Haken- umschalter die volle Zentralbatteriespannung an der Zenerdiode ZI. Diese Spannung ist grösser als die Zenerspannung, so dass die Diode Zl in der Sperrichtung durchlässig wird und einen Strom von Erde über Zl - Tl - 3 - LI - SM zum Minuspol der Batterie fliesst. In der Anordnung SM wird infolge dieses Stromes ein Schaltvorgang ausgelöst, durch den die Ader L2 dem der Umschaltung für die andere Ader dienende Teil der Anordnung
SM und dem Minuspol der Batterie abgeschaltet und über einen entsprechenden Widerstand an Erde gelegt wird. Es fliesst nun ein Strom von Erde über L2 - D1 parallel zu ZI zu der Teilnehmersprechstelle Tl.
Da die Zenerspannung nun so gewählt wurde, dass sie kleiner ist als der Spannungsabfall über den aus Wider- stand - L2 - DI gebildeten Stromzweig, wird die Zenerdiode gesperrt und die Teilnehmersprechstelle Tl ist von Erde getrennt. Damit ist ein normaler Sprechkreis von Erde - Wi. derstand - L2 - Dl - Tl - D3 - L1 - SM zum Minuspol der Batterie hergestellt. Da die Ader L2 an Erde liegt, ist die Teilnehmersprechstelle T2 durch die Dioden D2 und D4 vollständig von den Adern Ll und L2 der Leitung getrennt und kann weder in die bestehende Sprechverbindung eintreten, noch mithören.
Hebt der zweite Teilnehmer den Hörer seiner Sprechstelle T2 zuerst ab, so spielen sich die Vorgänge in analoger Weise ab, die Ader 11 wird auf Erde umgeschaltet, die Verbindung über die Dioden D2 und
D4 hergestellt und die Sprechstelle Tl durch die Dioden DI und D3 von der Leitung getrennt.
Ein ankommender Ruf wird auf folgende Weise von der Vermittlungsstelle zum Teilnehmer übertra- gen. Bereits vor dem Aussenden des Rufes wird in der Vermittlungsstelle V in der oben beschriebenen
Weise eine Umschaltung vorgenommen und an die eine der beiden Sprechadern Erdpotential angelegt.
Der Wecker der Teilnehmerstation Tl ist in nicht näher dargestellter Weise zwischen die Punkte A und B der beiden Adern geschaltet. Die Rufwechselspannung wird minusseitig, d. h. auf der Leitungsader LI, über einen Übertrager in Reihe mit der Gleichspannung eingespeist. Der Wechselstromkreis ist jetzt über die Leitungsader Ll, dem zwischen den Punkten A und B eingeschalteten Wecker und die Parallelschal- tung der Zenerdiode Zl und der Diode D1 nach Erde geschlossen. Dabei sind die Zenerdiode ZI und die
Diode Dl bezüglich Erde antiparallelgeschaltet. Vorteilhafterweise wird die Diode D3 mit in den Teil- nehmerapparat Tl verlegt, da dann der Wecker nach wie vor im Apparat selbst angeordnet sein kann. Die
Zenerdiode ZI und die Diode Dl in der andern Leitungsader verbleiben im Beikasten Z des Zweieran- schlusses.
Ein weiterer Vorteil dieser Anordnung liegt darin, dass die Erdleitung nicht bis zum Teilneh- merapparat durchgezogen werden muss.
Wie bereits gesagt, ist die Anwendung des Erfindungsgedankens nicht auf das oben beschriebene Aus-
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führungsbeispiel beschränkt. Desgleichen können an Stelle der Zenerdioden auch andere elektronische
Schaltmittel, die die gleichen charakteristischen Eigenschaften aufweisen, verwendet werden.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Schaltungsanordnung zur wahlweisen Anschaltung zweier voneinander unabhängiger elektrischer
Geräte mittels Dioden über eine gemeinsame Leitung an eine zentrale Einrichtung, insbesondere in Fern- sprechnetzen, bei der in der zentralen Einrichtung (V) beide Adern (L1, L2) der gemeinsamen Leitung im Ruhezustand am Minuspol der Batterie liegen und bei Anschaltung eines der beiden Geräte (Tl, T2) diesem entsprechend die eine oder die andere Leitung (Ll, L2) auf Erde umgeschaltet wird, dadurch gekenn- zeichnet, dass die eine Ader (Ll) an das eine Gerät (Tl) über eine anodenseitig an diesem liegende Diode (D3) und an das andere Gerät (T2) über eine kathodenseitig an diesem liegende Diode (D2), und dass die andere Ader (L2) an das eine Gerät (Tl) über eine kathodenseitig an diesem liegende Diode (D1)
und an das andere Gerät (T2) über eine anodenseitig an diesem liegende Diode (D4) angeschaltet ist und jeweils zwischen den Geräten (Tl, T2) und den kathodenseitig an ihnen liegenden Dioden (D1, D2) die Anode einer kathodenseitig an Masse oder Erde liegenden Diode (ZI, Z2) angeschlossen ist, deren Kennlinie im Sperrbereich an einem vorgegebenen Spannungswert einen Knick hat derart, dass die Diode bei höheren Spannungen durchlässig ist.