Schalteinrichtung für Telegraphie und Telephonie. In der telegraphischen Technik sind Ver fahren bekannt, welche bedingen, dass ein Apparat nur durch einen Bruchteil einer kurzen Periode mit der Fernleitung bezw. i der Antenne verbunden ist.
Ein Beispiel dafür ist folgendes: Die Antenne 7 einer Empfangsstation für draht lose Telegraphie (Fig. 1) wird durch einen schnell schwingenden Umschalter 5 abwech selnd mit den beiden Empfangsapparaten 1 und 2 verbunden.
In der einen Stellung emp fängt der Apparat l einen bestimmten fer nen Sender, in der andern Stellung der Ap parat 2 einen andern Sender anderer Wel- lenlänge. Wenn die Periode des Umschal ters wesentlich kürzer ist als die des kürze sten vorkommenden telegraphischen Zeichens, so können beide Empfänger unabhängig voneinander und gleichseitig von je einem der beiden Sender .empfangen.
Ein anderes Beispiel sind die Verteiler in .der Drahttelegraphie. Man versteht dar unter rasch laufende Umschalter 9 (Fig. 2), welche auf den miteinander verbundenen Stationen A, B, C zu synchronem Gange ge bracht sind, so dass die Schaltarme immer die Apparate la, 2a, 3a usw.
der Station A gleichzeitig mit den entsprechenden Appa raten lb, ?b üSR', der Station B über die Fernleitung 7 in Verbindung bringen. Es ist nicht notwendig, dass in jeder Station alle Sektoren der Umschalter vorhanden oder finit ' Apparaten besetzt sind. Beispielsweise be sitzt die Station C nur einen Apparat \?c und ihr Verteiler nur einen einzigen Sehtor.
Un ter Apparaten sind dabei sowohl einzelne vollständige Signalvorrichtungen, Morse- Apparate oder dergleichen zu verstehen, oder zum Beispiel die einzelnen lIagnete eines Typendrucktelegrahhen. Der Zweck dieser Verteiler ist bekanntlich die mehrfache Aus- nützun;
einer Drahtleitung. Auch für draht lose Telegraphie ist die Anwendung solcher Verteiler bereits vorgeschlagen worden.
Für solche und lihnliclie Zwecke wurden bisher nur mechanische Schalter benutzt, deren Periode nicht beliebig kurz ;emacht werden kann. 1Ieh dache Telephonie auf einer Leitung konnte daher auf diesem Wege bisher nicht ausgeführt werden.
Ge(-lenstancl der Erfindung ist die Ver wendung von Schaltern für den eingangs ge nannten Zweck, die aus gesteuerten Vakuum- entladungsstrecken, also Elektronen- oder Ionenrelais bestehen, praktisch masselos sind und infolgedessen eine beliebige Ste.igerung der Geschwindigkeit gestatten. Es lassen sich dazu beide bisher bekannten Arten der Steuerung verwenden, nii.mlich die durch elektrische Felder in der Richtung des Ent ladungsstromes, und die durch elektrische oder magnetische Felder senkrecht dazu.
Im ersten Falle wird die Stärke des Entladungs- stromes geändert, nicht aber sein Weg, im zweiten Falle tritt das Umgekehrte ein.
Röhren dar ersten -Irt sollen im folgen den als "Gitterröhren" bezeichnet werden, da die gebräuchlichen Elektronenröhren mit Gittersteuerung dieser Art angehören. Sie brauchen nicht näher beschrieben zu werden. Röhren der zweiten Art sollen als "Lenk- röhren" bezeichnet werden. Fig. 3 zeigt eine solche Rühre.
In einem evakuierten Gefässe 10 befindet sieh eine Kathode 11, welche ein Bündel 12 von Kathodenstrahlen (Llektro- neii) aussendet. Dasselbe verläuft in der Mittellinie der Röhre, wenn es nicht von dem elektrischen Felde der Platten 13, 14 abgelenkt wird. zl.ii die Platten wird eine Wechselstromspannulin, solcher Stärke ge legt, dass das Bündel iiaeli rechts und links schwingt, die (beispielsweise drei)
Anoden 15 abwechselnd trifft und sie dadurc#li ab wechselnd mit der Kathode 11 leitend ver bindet. Statt der durch die Platten 13, 1.1 erzeugten elektrostatischen Ablenkung kann auch eine durch Spulen erzeugte magnetische Ablenkung treten (Fig. 5).
Besser ist es, dein Strahlenbündel eine kreisende Bewegung zu erteilen. Die Mittel dazu sind -von den Braunsehen Rühren her bekannt und bestehen in einem magne tischen Drehfeld einem elekirischen 1)
reli- feld oder in der Verbindung eines nnar- netischen und eines elektrischen Wechsel feldes. Fig. 4 uiid 5 zei:;i,ii eine solche Röhre in zwei Ansichten. Die (beispielsweise fünf) Anoden 15 sind selitorfö rmig im Kreise an geordnet.
Die drehende Bewegung erhält das Bündel 12 durch ein magnetisches Dreh feld, welches in bekannter -Weise von den Spulen 16 und 1.7 erzeugt wird. Es braucht nicht der ganze vom Bündel bestrichene Kreis mit Anoden besetzt zu sein; zum Bei spiel kann eine Rühre nur eine Anode ent halten, entsprechend dem einen Sektor der Station C in Fig: 9.
Es soll nun an einer Reihe von Beispie len gezeigt werden, welche Möglichkeiten sich durch die Benützung des Erfindungs gedankens ergeben.
Fig. 6 entsp.rieht der Fig. 1. Der Luft draht 7 ist über die Spule 81 auf die 'Welle des einen über die Spule 8? auf die Welle des andern Senders abgestimmt. Jede Spule ist mit einem besonderen Detektor, Telephon usw. verbunden, was nicht dargestellt ist.
Das andere Ende der Spulen 81 und 82 ist mit je einer der zwei Anoden 1 5 der Röhre 10 verbunden. Die Ablenkung des Strahlen- bündels 12 erfolgt durch die Spule 16. die vom Wechselstromerzeuger 18 gespeist wird. Die Batterie 19 liefert die erforderliche Glcic#ht.romspannung, um die Kathoden- st.rahleii zu erzengen:
die Drosselspule ?0 ist ihr vorgeschaltet, uni den Durchgang vorn I3ochfrequenzstro.m zu sperren. Wenn die Frequenz des 18 hin- reiclirnd hoch ist, z. B. ?0000 in der Se kunde, so erfolgt die Umschaltung der bei den Empfangsapparate so schnell, dass dop- pe-Iter Empfang drahtloser Teleplionie mög lich ist.
Viel grösser ist das Anwendungsgebiet von Verteileranordnungen, die der Fig. \? entsprechen. In Fig. i ist eine solche Ver- teilei.station dargestellt, wobei angenommen ist, dass als Verteiler Lenkröhren 1.0 nach Fig. .l benützt werden, während unter 1,
asw. Telegraphische oder telephonische Appa rate zu verstehen sind. Der die Spulen 16 und 17 jeder Verteilerröhre speisende Wech- elstrom besitzt die Periodenzahl, in der die Verteiler arbeiten "ollen (..Verteilerfre- quenz") und wird den einzelnen Stationen durch eine besondere Leitung 21 zugeführt. An irgend einer Stelle der Leitung 21 ist zwischen sie und Erde ein Techselstrom- erzeuger von Verteilerfrequenz geschaltet.
In jeder Station wird aus der Verteiler frequenz in bekannter Weise ein Drehfeld gewonnen, in dem die eine Spule (16) über einen Ohmschen Widerstand 22, die andere (17) über einen induktiven Widerstand 23 zwischen die Leitung 21. und_ Erde geschal tet ist.
Wenn zum Beispiel eine Stadt mit einer andern durch eine Anzahl von Leitungen 7 verbunden ist, von denen jede niit Verteilern betrieben wird, so genügt eine einzige Lei tung 21, um alle Stationen finit der Verteiler frequenz zu versorgen.
Bei Verteileranlagen für drahtlose Tele- braphie oder Telephonie tritt an Stelle der Fernleitung 7 die Antenne. Dabei ist es möglich, mit derselben Welle nicht nur gleichzeitig mehrere telephonische Übertra gungen auszuführen, sonderil auch die Ver teilerfrequenz mit derselben \Welle zu über mitteln. Dies soll an einem Beispiel erläutert werden, für welches absichtlich nicht die einfachsten Schaltungen gewählt sind, son dern solche, die sich der unmittelbaren prak tischen Ausführbarkeit nähern.
Fig. 8 zeigt die Sendestation. Zwischen Antenne<B>7</B> lind der Erde liegt in Reihe ein 13:oclifrequenzerzeuger 30 beliebiger Art und. eine Gitterröhre 36, welche nur als veränder licher 'Widerstand wirkt. Ihr Gitter führt die Spannung des Widerstandes 37, welcher in Reihe .mit der Batterie 38 in den Anoden preis der Röhren 31 bis 35 eingefügt ist.
Diese Röhren werden dadurch abwechselnd leitend gemacht, dass ihr Gitter durch die Verteilerröhre 10 abwechselnd -mit der Bat terie 39 verbunden wird. In Reihe mit den Iiiilireil liegt; je ein Mikrophon 1 bis 5.
Es ist ferner ein '#Veeliselstro-merzeuger 40 vor- lianden, der die Verteilerfrequenz liefert und erstens die Verteilerröhre 10 steuert (nicht dargestellt), zweitens das Gitter der Röhre 36, jedoch nur mit geringer Ampli- Lude.
Die von der Antenne ausgesandte Hochfreqlzenzstralilung trägt daher fortwäh- rend die unhörbare Verteilerfrequenz, ausser dem während je 1,,, der V erteilerperiocle den vom betreffenden :Mikrophon geliefert-3ii Ton.
Fig. 9 zeigt eine zugehörige Empfangs station.. von der an.genommen ist, dass sie nur die Sprache der Mikrophone 1 und 3 empfangen soll. Der Luftdraht 7 wirkt auf das Gitter der Audionröhre 46, so dass an den Enden des Widerstandes 47 eine von der Batterie 48 gelieferte Spannung herrscht, welche die von der Senderw elle getragenen niedern Frequenzen enthält.
Durch den auf die Verteilerfrequenz abgestimmten preis 49 wird letztere Frequenz herausgeholt und damit (wie oben beschrieben und hier nicht: dargestellt) die Verteilerröhre 1.0 gesteuert. Diese Röhre führt die Spannung des Wider standes 46 im richtigen Augenblick den Git tern der Röhren 51 und 53 zu. Letztere Röhren dienen .als Verstärker für die Tele- plione 61 und 63.
Da die Verteiler des Sen ders der Fig. 8 und des Empfängers der Fig. 9 synchron laufen. wird das Telephon. 61 nur das Mikrophon 1, das Telephon 63 nur das Mikrophon 3 hören.
Ein Vorteil, den die Anwendung von Verteilern mit sich bringt, ist der, dass ein Abhöreil der Telegramme oder Gespräche bedeutend erschwert ist. Die Gelleeimhaltung kann dadurch noch besser gesichert werden, dass man den :'@nodensehtoren der Röhren 10 ungleiche Mnge gibt. dass man die Zii- geliörigkeit der Apparate zu den Sehtoren von Zeit zu Zeit: wechselt und dass man ein zelne Sektoren mit Störtönen belegt.
Bei den bisher beschriebenen Anordnun- gen sind als Verteiler unmittelbar oder mit telbar Lenkröhren angewandt, die schwer herzustellen und hostspielig sind.
Sie lassen sich dadurch entbehrlich machen, dass man statt einer Lenkröhre mit mehreren Anoden entsprechend viele c:iilzelne Gitterröhren ver- wendet. deren (litter durch phasenverscho- bene Wechselströme von Verteilerfrequenz (gesteuert werden. Dies möbe an einer nach diesen CTesichtS# punkten ausgerüsteten Sende- und Emp fangsstation <RTI
ID="0004.0003"> fü.r Dralittele@graphie erläutert werden (Fig. 10 und 11). Zur Ausführung des Verfahrens werden normale Drei-Elek- trodenröhren benutzt. l;ei denen in an sich bekannter Weise durch ein Gitter die 1@eit- ttbhigkE:it verändert -erden kann.
Zur Er- reichun- eines zvlzlisclien Schaltvorganfies müssen diese einzelnen (xitter nacheinander mit einer den E1ektrodenstrom steuernden Spannung beschickt werden, was im vorlie genden Beispiel durch Ansc hluss der Gitter 91.-9.1 bezw. 101-104 an verschiedene @Viclclunfieii eines mittelst eines Drehfeldes erregten Ringtransformators 95,
<B>96</B> sich durchführen lässt. wobei die einzelnen zur Verwendung gelan.7enden Röhren mit ebenso vielen auf den Kreisumfang des Ringtrans formators verteilten Spulen verbunden sind. Zur Erzeugung des zum Betrieb notwen digen Drehfeldes im Ringtransformator kann ein Drehstrom benutzt werden, der seiner seits wieder aus normalem Wechselstram mit- telst Kunstphase in an sich bekannter Weise erzeugt werden kann.
Im vorliegenden Bei spiel ist für die tbeitragung der Naehrich- ten -eine Fernleitung I, 1I vorgesehen. Zur Übertragung des Steuerwechselstromes, der, wie schon erwähnt, auf einfache Weise an Ort und Stelle in einen Steuerdrehstrom um gewandelt werden kann, kann zwischen die Leitungen I,
1I eine Doppelspule 130 bezw. <B>131,</B> ein hocholimiger MTirlerstand, ein Trans formator oder dergleichen gelegt werden, an dessen Nullpunkt einerseits und an eine vor gesehene Erclunfi anderseits die Steuerwech- selspannung angeschlossen wird.
Die Emp fänger 110, 111. 112,<B>112)</B> und Sender 120, 121, 122. 123 liegen in clun Anodenleitungen der zugehörigen Röhren.
Eine weitere Aufgabe, deren Lösung die Erfindung gestattet, ist clie Beseitigung von Störsingen, die atmosphärische Entladum;en, fremde Sender in rlor Telegraphie mit und insbesondere ohne Dralit verursachen.
Zur einfachen 1)arstellun' sind in den Fi guren die masselosen Schalter nach der Er- findung -durch mechanische Schalter anbe- deutet. Der Luftdraht 7 des Senders (Fig. 12) wird durch einen schwingenden Schalter 8 immer nur während einer halben Periode mit dem I- ocl.frequenzerzeuger 30 verbun den.
Der Umschalter 8 des zugehörigen Empfängers (Fiu. 13<B>)</B> schaltet dessen Luft draht 7 abwechselnd auf zwei Detektoren 71 und 72, die bezüglich des Telephons 70 einander entgefienwirli:en. Durch den Sender wird infolge des synchronen Suhal.tens nur der Detektor 71 erregt; Störungen aber wer den beide Detektoren erregen und daher in ihrer Wirkung auf das Telephon sich auf lieben. Selbstverständlich ist diese Anord- nun- nur mit den schnellen masselosen Schaltern nach der Erfindung wirksam aus führbar.
An Stelle der zwei Detektoren können auch entgegengesetzte Wicklungen auf einem Elektromagneten oder dergleichen treten. Will man dieses Verfahren der Stö- rungsbeseitifiunz; auf Verteileranordnungen zur mehrfachen .Ausnützunfi einer Leitung;
oder eines Luftdrahtes benützen, so erhält man selbstverständlich mit einer gegebenen Anzahl von Anodensektoren 15 bezw. G itter- röhren 31 nur halbsoviele Fernverbindungen, da zu jedem Empfänger zwei Anod,en.benö- tij;t werden. Zweckmässig wird man ihnen eine 1'liasenverscliiebunt; von 180 Grad In der Verteilerperiode geben.
Um eine Gitterröhre gleichzeitig als Ver teilerrelais und als telelslionisches Relais an wenden zu können, kann man es mit zwei Cxittern ausrüsten, die hintereinander in der Bahn der Elektroden liegen.
Die beschriebenen Anordnungen sind nur eine kleine Auswahl cl^r möglichen Ausfüh run gsformen. Das Wesentliche an der Erfin clunfi ist der Ersatz schnellaufender mecha nischer Schalter für Verteiler und derglei- chen durch praktisch. niasselose Relais,
wo durch eine Steigerung der Geschwindig-keit und insbesondere die Anwendung auf Tele- ulionie ermözliclit wird.