Telephonteilnehmerstation mit Mitteln zur Erzeugung und Aussendung von Wechselstromimpulsen Es sind schon seit längerer Zeit Tendenzen im Gange, in Telephonanlagen die vom Teilnehmer nach der Zentrale gesendeten Gleichstromwahlimpulse durch Tonimpulse zu ersetzen. Dies wurde ermög licht durch die allgemeine Einführung der Transis- torentechnik, welche den Einbau von über die Teil nehmerleitung gespeisten Tongeneratoren in die Sta tionen gestattet. Es kann dadurch eine wesentliche Beschleunigung in der Wahlübertragung erreicht wer den.
Diese Beschleunigung kann jedoch illusorisch werden, wenn bei der immer weitere Gebiete, insbe sondere den internationalen Verkehr erfassenden Fernwahl eine ständig in Zunahme begriffene Stellen zahl gewählt werden muss. Es darf angenommen wer den, dass bei einer grossen Stellenzahl die Zeit der Wahl nicht mehr durch das übertragungsverfahren, sondern durch das Gedächtnis und die Geschicklich keit der wählenden Person bestimmt wird.
Sofern die Teilnehmerstation eine Einrichtung besitzt, mittels welcher die zu wählende Nummer vor der Wahl ein gestellt und anschliessend automatisch ausgesendet werden kann, so können sowohl die Aufgaben des wählenden Teilnehmers erleichtert als auch die Ein richtung der Zentrale entlastet werden, indem die nur dem Aufbau der Verbindungen dienenden Strom kreise nur kurze Zeit beansprucht und daher in klei nerer Zahl vorgesehen werden können. Der wählende Teilnehmer erhält mehr Sicherheit und wird vor Falschwahlen geschützt.
Für die Verwendung in Gleichstromwahlsystemen sind schon viele Vorschläge für Stationen mit einer solchen Voreinstellung gemacht worden. Sie konnten sich jedoch nicht durchsetzen, weil sie zu kompliziert waren. Die Anmelderin hat erkannt, dass sich die Voreinstellung für Stationen mit Abgabe von Ton- frequenzen als Wahlkriterien mit bedeutend ein facheren Mitteln bewerkstelligen lässt.
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Telephon- teilnehmerstation mit Mitteln zur Erzeugung und Aus sendung von in ihrer Frequenz zwischen 0,2 und 50 kHz liegenden g Wechselstrornimpulsen. Dabei ent- spricht jeder Impuls einer Dezimalstelle einer zu Übertragenden mehrstelligen Zeichenkombination.
Die Station zeichnet sich dadurch aus, dass für jede aus zusendende Dezimalstelle ein Einstellmittel angeord net ist, welches in eine der Anzahl der verschiedenen auszusendenden Impulse entsprechende Anzahl von Stellungen gebracht werden kann. Ein weiteres Kenn zeichen besteht in Mitteln, welche die gemeinsamen Impulserzeugungsmittel nacheinander mit den ver schiedenen Einstellmitteln so in Beziehung bringen, dass die Impulse, welche der an den Einstellmitteln voreingestellten Zeichenkombination entsprechen, nacheinander ausaesendet werden.
In der Folge werden zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben. Die Beschreibung be schränkt sich dabei auf die Stromläufe und die grund sätzliche Art der mechanischen Ausführung, da auf diese Weise der Erfindungsgedanke genügend erklärt werden kann. Die beiden nachfolgend als Beispiele beschriebenen Stationen verwenden zur übermitt- lung der zehn verschiedenen Wahlziffem nach der Zentrale Tonimpulse von zwischen 0,2 und<B>50</B> kHz liegenden Frequenzen. Während der Aussendung der Tonimpulse wird zudem der in der Leitung fliessende Speisestrom reduziert, wodurch die Zentrale emp fangsbereit geschaltet werden kann. Diese Änderung des Speisestromes wird durch Vergrösserung des Gleichstromwiderstandes der Station erreicht.
Es wer den als Wahlkriterlen sechs verschiedene Frequenzen und zwei verschiedene Änderungen des Gleichstrom- widerstandes verwendet, wodurch sich zwölf<B>Mög-</B> lichkeiten ergeben, von denen zehn verwendet werden.
Die Fig. <B>1</B> zeigt das Schaltungsschema des ersten Ausführungsbeispiels.
Die Fig. 2 zeigt das teilweise als Blockschema aus geführte Schema einer Variante des ersten oder zwei ten Ausführungsbeispiels, welche sich für vierdräh- tiggen Betrieb eignet.
Die Fig. <B>3</B> zeigt als Einzelheit aus dem ersten Ausführungsbeispiel die schematische Darstellung der Abwicklung einer Schaltwalze, an welcher eine der auszusendenden Wahlziffern voreingestellt werden kann.
Die Fig. 4 zeigt das Schaltungsschema des zwei ten Ausführungsbeispiels.
Die Fig. <B>5</B> bis<B>7</B> zeigen eine Ansicht, einen Seiten- riss und einen Grundriss desjenigen Teils des zweiten Ausführungsbeispiels, an welchem die auszusenden den Ziffern voreingestellt werden und welcher die die Aussendung der Tonfrequenzen und die Widerstands änderungen bewirkenden Kontakte enthält.
In beiden Ausführungsbeispielen werden Transis toren vom p-n-p-Typ verwendet. Die Polarität der be schriebenen Stromkreise bezieht sich daher auf diesen <B>Typ.</B> Unter Umkehrung sämtlicher Polaritäten können natürlich dieselben Schaltungen auch für den n-p-n- Typ verwendet werden.
Das erste Ausführungsbeispiel, dessen Schalt schema auf Fig. <B>1</B> dargestellt ist, entspricht in seinem Grundaufbau der bekannten Station mit Differential übertrager. Diese Station weist jedoch anstelle des sonst üblichen Kohlemikrophons ein magnetisches Mikrophon M und einen dazugehörigen, mit den Transistoren Tl und T2 arbeitenden Mikrophonver stärker auf. Der Ausgang dieses Mikrophonverstärkers liegt an derselben Stelle wie das Kohlemikrophon in den konventionellen Stationen.
Der Differentialüber trager TR mit seinen drei Wicklungen W4-W6 be wirkt in Verbindung mit der aus dem Widerstand R4 und den Kondensatoren<B>C3</B> und<B>C7</B> bestehenden Nachbildun- in bekannter Weise eine Rückhördämp- fung zwischen dem Verstärkerausgang und dem Hörer H. Da diese Schaltung mit der Erfindung in keinem direkten Zusammenhang steht, wird sie nicht näher beschrieben.
Der Mikrophonverstärker wird durch das Schliessen der Gabelkontakte GK eingeschaltet und benötigt dann an der a-Ader eine negative und an der b-Ader eine positive Polarität. Er weist gegenüber einem gewöhnlichen Verstärker die Besonderheit auf, dass die Speisung über dieselben Anschlüsse erfolgt, auf die der Ausgang führt. Um eine Rückkopplung zu vermeiden, erfolgt die Speisung der ersten Stufe des Verstärkers über den Wecker GL, wodurch in Ver bindung mit dem Kondensator<B>Cl</B> das Ausgangs signal des Verstärkers aus der Speisung ausgesiebt wird.
Der Mikrophonverstärker arbeitet folgender massen: Die erste Stufe ist in Kollektorschaltung aus geführt. Das Signal des magnetischen Mikrophons M wird über den Kondensator<B>C2</B> an die Basis des Transistors Tl gelegt, welche gegenüber dem Emitter durch den aus den Widerständen RI und R2 beste henden Spannungsteiler vorgespannt ist.
Der durch die Wirkung des Transistors verstärkte, über Kollektor und Emitter fliessende Strom erzeugt im Widerstand R3 eine Spannung, deren Gleichspannungskompo- nente die Basis des Transistors T2 vorspannt und deren Wechselspannungskomponente das Eingangs signal der zweiten Stufe bildet. Diese zweite Stufe mit dem Transistor T2 wird in Emitterschaltung be trieben.
Der Kaltleiter KL im Emitterstromkreis er zeugt eine stromabhängige Gegenkopplung und gleicht dadurch Schwankungen der durch die Länge der An- schlussleitung bedingten Speisestromstärke, der Tem peratur und der Transistorcharakteristik aus. Die Einrichtung zur Abgabe von Tonfrequenz-Wahl- kriterien durch die Station ist im untern Teil der Fig. <B>1</B> dargestellt. Als frequenzbestimmende Glieder sind die zwei Wicklungen Wl und W2 einer Spule<B>S</B> und drei Kondensatoren C4-C6 vorhanden.
Durch die Kontakte<B>k,</B> deren Funktion später erklärt wird, werden Induktivitäten und Kapazitäten in passender Weise parallel geschaltet. Die drei möglichen Kapazi tätswerte, nän-Aich C4 allein oder in Kombination mit <B>je</B> einem der Kondensatoren<B>C5</B> und<B>C6,</B> ergeben in Verbindung mit den beiden möglichen Induktivi- täten, nämlich der Wicklung Wl allein oder mit W2 zusammen, sechs verschiedene Kombinationen, so dass durch Schliessung entsprechender Kontakte sechs auf verschiedene Frequenzen abgestimmte Schwingkreise gebildet werden können.
Diese Schwingkreise sind einerseits über den Widerstand R5 und die Wicklung W3 mit dem Ausgang des Mikrophonverstärkers ver bunden und können anderseits über den Kontakt<B>k3</B> anstelle des Mikrophons an den Eingang des Mikro phonverstärkers gelegt werden. Die Verhältnissesind dabei so gewählt, dass beim Vorhandensein eines Schwingkreises im umgelegten Zustand des Kontaktes <B>k3</B> eine Rückkopplung auftritt und dass dann der Verstärker auf der durch den Schwingkreis bestimm ten Frequenz schwingt. Durch öffnung des Kontaktes <B>k5</B> wird der Widerstand R8 in Serie zur Station ge schaltet, wodurch die Amplitude der entstehenden Schwingung auf einen auf der Teilnehmerleitung zu lässigen Wert vermindert wird.
Die Zuschaltung oder Kurzschliessung des Widerstandes R7 wird<B>-</B> wie schon eingangs erwähnt<B>-</B> als weiteres Wahlkriterium verwendet, indem die Zu- oder Abschaltung in<B>Ab-</B> hängigkeit der zu wählenden Ziffer vorgenommen wird. Der Kontakt k4 schliesst während der Wahl den übertrager TR kurz, so dass die erzeugten Schwin gungen im Hörer H nicht wahrnehmbar sind.
Die Station ist zur Wahl von fünfstelligen Num mern eingerichtet, wobei die Beschränkung auf fünf Stellen lediglich der übersichtlichkeit halber gewählt wurde. Es ist selbstverständlich, dass nach denselben Prinzipien Stationen für grössere StellenzaWen gebaut werden können, was notwendig ist, da sich die be sonderen Vorteile der Voreinstellung erst bei grösseren Stellenzahlen zeigen. Die Station weist für jede zu wählende Dezimalstelle fünf Kontakte auf.
Jeder die- ser Kontakte verbindet ein frequenz- oder strom bestimmendes Element mit einer der Dezimalstelle zugeordneten Verbindungsleitung, welche ihrerseits an einem Abtastpunkt (PL, <B><I>PC,</I></B><I> PR)</I> endigt. Die Bezeich nung der Kontakte ist dabei so gewählt, dass die erste Ziffer das frequenzbestimmende Element und die zweite Ziffer die mit der Ziffer der Verbindungsleitung übereinstimmende Dezimalstelle bedeutet. So verbin det z. B. der Kontakt<B>k63</B> den Kondensator<B>C6</B> mit der auf den Punkt PC3 führenden Verbindungsleitung für die dritte Dezimalstelle.
Bei der Voreinstellung werden nun für jede Dezimalstelle der auszusenden den Zahl die der betreffenden Ziffer entsprechenden Kontakte vorbereitend geschlossen. Diese Kontakte entsprechen denjenigen frequenz- und strombestim menden Elementen, welche zur Aussendung der ge wünschten Ziffer eingeschaltet resp. überbrückt wer den müssen. Sofern diese Voreinstellung vorgenom men ist, so wird ein Ablaufmechanismus in Betrieb ge setzt, welcher unter anderem die drei Kontaktarme SL, <B><I>SC</I></B><I> und</I> SR enthält.
Jeder dieser Arme bewegt sich synchron mit den andern über die ihm zugeord nete Kontaktbahn und berührt dabei nacheinander die Punkte PL resp. <B><I>PC</I></B><I> und</I> PR der Verbindungs leitungen. Dabei werden nacheinander die vorberei tend geschlossenen Kontakte zur Wirkung gebracht, wodurch eine den voreingestellten Ziffern entspre chende Folge von Wahlsignalen über die Teilnehmer leitung nach der Zentrale gesendet wird, wobei jedes Kriterium aus einem Wechselstromkriterium einer bestimmten Frequenz und aus einem bestimmten, in der Leitung fliessenden Gleichstrom besteht. Während des Betriebes des Ablaufmechanismus werden die Kontakte<B><I>k3,</I></B><I> k4</I> und<B>k5</B> in ihre Arbeitslage gebracht.
Der Ablaufmechanismus ist nicht näher dargestellt, da er mit der Erfindung nicht in direktem Zusam menhang steht und in irgendeiner Weise ausgeführt sein kann, beispielsweise nach der Art der allgemein bekannten Nummernscheiben. An den Mechanismus ist die Forderung zu stellen, dass die Kontakte k3-k5 nicht schon beim Aufziehen, sondern erst beim Ablauf in die Arbeitslage gehen.
Die Kontakte zur Voreinstellung können entweder als durch eine Nockenscheibe oder -welle betätigte Kontakte mit beweglichen Federn (wie in Fig. <B>1</B> sche matisch dargestellt), als Schleifkontakte auf einer Schaltwalze oder -scheibe oder in irgendeiner andern Art ausgeführt sein. Von einer beispielsweisen Aus führungsform mit Schaltwalzen und Schleifem zeigt Fig. <B>3</B> in schematischer Weise die Abwicklung einer einer einzelnen Dezimalstelle zugeordneten Schalt walze.
Die vorbereitenden Stromkreise der Vorein- stellung werden bei dieser Ausführung durch den Kontaktbelag B geschlossen, welcher zwischen den mit den frequenzbestimmenden Elementen verbun denen Schleifern<I>(W1, W2</I> usw.) und den mit den Punkten PL, <B><I>PC</I></B> und PR verbundenen Schleifern von der Stellung der Schaltwalze abhängige Verbindungen herstellt. Die Punkte PL, <B><I>PC</I></B><I> und</I> PR werden in vor her beschriebener Weise durch den Ablaufmechanis- mus abgegriffen.
Um Platz zu sparen,' ist es vorteil haft, anstelle von Schaltwalzen Schaltscheiben zu ver wenden, welche in Richtung der Achse nur eine kleine Ausdehnung besitzen und eine gedrungene Bauart einer damit ausgerüsteten Station erlauben. Grund sätzlich ändert sich dabei gegenüber der auf Fig. <B>3</B> dargestellten Lösung nichts.
Die Fig. 4, welche das Schaltschema des zweiten Ausführungsbeispiels darstellt, zeigt denselben Aufbau der Station in bezug auf Sprachübertragung und Ton erzeugung wie das erste Beispiel. Der Unterschied liegt in der Einrichtung zur Voreinstellung und drückt sich im Schema in einer andern Kontaktanordnung gegen über Fig. <B>1</B> aus. Es sind hier zehn den zehn zu wählenden Ziffern zugeordnete Kontaktsätze vorhan den, von denen deren drei dargestellt sind. Diese Kontaktsätze umfassen<B>je</B> drei Kontakte.
Diese Kon takte, welche vom zugeordneten, abgerundeten Be tätigungsorgan<B>7</B> betätigt werden können, schalten die jenigen Elemente (Induktivität, Kapazität und Wider stand) ein, welche zur Erzeugung der dem betreffen den Kontaktsatz entsprechenden Wahlkriterien not wendig sind.
Die Kontaktsätze werden von einer Einrichtung mit mechanischer Voreinstellung der zu wählenden Nummer betätigt. Diese mechanische Einrichtung ist schematisch durch die Fig. <B>5</B> bis<B>7</B> dargestellt, welche davon Auf-, Grund- und Seitenriss zeigen. Die zehn Kontaktsätze<B>6</B> sind an einer senkrecht ste henden Kontaktträgerschiene <B>9</B> übereinander angeord net. Diese Schiene<B>9</B> ist mit Hilfe von zwei Armen 4 um eine Achse<B>5</B> drehbar gelagert. Es ist ferner eine zur Achse<B>5</B> konzentrische Wand<B>1</B> vorhanden, welche zur genannten Achse parallele Schlitze 2 aufweist. Es sind so viel Schlitze vorhanden, als die zu wählenden Zahlen Dezimalstellen aufweisen. Im angenommenen Beispiel sind es neun.
In jedem dieser Schlitze ist ein Schieber<B>3</B> vorhanden, welcher in senkrechter Richtung verschoben werden kann. Jeder dieser Schie ber hat zehn der einzustellenden Ziffer entsprechende Stellungen, wobei vorzugsweise durch eine der Ein fachheit halber nicht gezeichnete Rastereinrichtung eine genaue Einstellung ermöglicht wird. Diese Schie ber werden nun in die der auszusendenden Nummer entsprechenden Stellungen gebracht, beispielsweise, wie auf Fig. <B>5</B> abgebildet, in die der Nr. 079'42'18'65 entsprechenden Stellungen.
Sofern nun die Kontakt- trägerschiene <B>9</B> um die Achse<B>5</B> gedreht wird, so wer den die Betätigungsorgane<B>7</B> derjenigen Federsätze, die an den Nocken<B>10</B> der Schieber<B>3</B> vorbeistreichen, nach innen gedrückt, wodurch die betreffenden Feder sätze betätigt werden. Es ist nun leicht einzusehen, dass bei einer Drehung der Kontaktträgerschiene im Gegenuhrzeigersinn der Reihe nach die der vorein- gestellten Nummer entsprechenden Kontaktsätze be tätigt werden, wodurch die Station die entsprechenden Wahlkriterien aussendet.
Durch nicht gezeichnete Mittel werden während dieser Bewegung der Kontakt schiene die in Fig. 4 ersichtlichen Kontakte<B>k3</B> und k4 umgelegt, wodurch die Bedingungen zur Aussen- dung der Wahlkriterien erfüllt sind. Auf nicht dar- ae <B>,</B> stellte Art wird ferner dafür gesorgt, dass bei der zum Zwecke des Aufzuges erfolgenden Rückwärts bewegung der Kontaktträgerschiene <B>9</B> die letztgenann ten Kontakte nicht geschlossen werden, wodurch in diesem Fall trotz Betätigung der Kontaktsätze durch die Schiebernocken <B>10</B> keine Signale ausge sendet werden.
Die Vorwärtsdrehung der Kontakt- trägerschiene um ihre Achse wird vorzugsweise durch ein aufziehbares Federwerk mit Ablaufhemmung her vorgerufen, welches in den Zeichnungen mit <B>8</B> be zeichnet, jedoch nicht näher dargestellt ist, da es mit dem Erfindungsgegenstand an sich nichts zu tun hat.
Es ist in neuerer Zeit die Tendenz vorhanden, die Telephonverbindungen bis zum Teilnehmer vier- drähtig zu führen. Auf der Fig. 2 ist das Blockschema einer zu einer vierdrähtigen Telephonanlage passen den Station mit getrennten Stromkreisen für die an kommende und die abgehende Sprechrichtung dar gestellt.
Gegenüber den beschriebenen Stationen ent fallender Differentialtransformator und die Nachbil- dun-. Die Stromkreise für den ab-ehenden Verkehr enthalten das Mikrophon M mit dem Mikrophonver stärker MV und die Einrichtung WE zur Erzeugung der Wahlkriterien mit Voreinstellung. Nur diese Kreise werden von der Zentrale mit Gleichstrom gespeist. Die Stromkreise für den ankommenden Verkehr enthalten ausschliesslich den Wecker GL und den Hörer H. Die Einrichtung WE kann nach der im ersten oder im zweiten Beispiel beschriebenen oder nach einer andern Art ausoeführt sein.
Die Funktionen der Station für vierdrähtigen Betrieb sind dieselben, wie vorher für die Stationen mit zweidrähtigem Betrieb beschrieben.