DE1074659B - Schaltungsanordnung für Fernsprechanlagen in explosionsgefährdeten Räumen - Google Patents

Description

Für die Sprechverständigung in explosionsgefährdeten Räumen unter Tage ist es bekannt, eine Fernsprechanlage dadurch eigensicher zu machen, daß über die zweiadrige Verbindungsleitung ausschließlich Sprechströme geleitet werden, während die Signale, welche zur Aufnahme einer Gesprächsverbindung auffordern, über vorhandene Betriebsmittel, z. B. durch vorübergehende Ausschaltung der Beleuchtung, übermittelt werden. Die für eine derartige Signalgabe erforderlichen Betriebsmittel sind jedoch in vielen Fällen nicht vorhanden.

Es sind auch Fernsprechanlagen bekannt, bei denen die Sprechgeräte mit dynamischen Sprechkapseln ausgerüstet sind und bei denen zur Signalgabe für die Aufnahme einer Sprechverbindung in einem beson- ^X5 deren schlagwettergeschützt ausgebildeten oder angeordneten Verstärker durch Verstimmung der Anpassung des Eingangs Signalströme erzeugt und über die Leitung den einzelnen Empfängern zugeführt werden. Diese Signalströme müssen mit Rücksicht auf die Eigensicherheit der Anlage in ihrer Größe begrenzt sein und dürfen z. B. 1 Watt nicht überschreiten. Liegt eine größere Anzahl von Empfangsgeräten an der Leitung, dann ist die auf jedes Gerät entfallende Signalleistung für die Signalisierung in geräuscherfüllten Räumen zu gering.

Ferner ist es bekannt, außer den Sprechströmen über die Verbindungsleitung auch Signalströme zu senden, die sich in ihrer Frequenz von den Sprechströmen unterscheiden, und diese Signalströme in den Empfangsgeräten selektiv zu verstärken und in hörbare und sichtbare Signale umzuwandeln. Diese Anordnungen erfordern einen nicht unbeträchtlichen räumlichen Aufwand für den Verstärker und die Mittel zur Umwandlung an jedem Empfangsgerät; sie eignen sich daher nur in Verbindung mit stärkeren Stromquellen, z. B. mit einer Mannschaftsleuchte, in der eine Lichtquelle während der gesamten Betriebszeit durch eine aufladbare Batterie entsprechender Größe gespeist wird.

Die über die Leitung empfangenen schwachen Signalströme werden verstärkt und dann zur Unterbrechung der Lichtquelle bzw. zur Einschaltung eines Tonerzeugers im Takte der Signale verwendet. Neben dem Signalgerät ist für die Sprechverbindung dann ⁴^ noch zusätzlich ein Sprechgerät erforderlich.

Die Erfindung bezweckt, die bekannten Fernsprechanlagen für explosionsgefährdete Räume zu verbessern, den Aufwand an den einzelnen Sprechgeräten trotz deren Ausbildung zur Signalgabe zu verringern 5<> und den Einsatz einer beliebigen Anzahl von Sprechgeräten an einer gemeinsamen Leitung zu ermöglichen. Dies erreicht die Erfindung dadurch, daß an einer Fernsprechanlage mit einer ausschließlich Schaltungsanordnung

für Fernsprechanlagen

in explosionsgefährdeten Räumen

Anmelder:

Fernsprech- und Signalbau,

Lehner & Co. K. G.,

Essen-Kupferdreh

Dipl.-Ing. Wilhelm Sdiröder, Essen-Kupferdreh,
ist als Erfinder genannt worden

Sprechstrom führenden zweiadrigen Verbindungsleitung, an die mit dynamischen Sprechkapseln ausgerüstete Sprechgeräte angeschaltet sind, jedes an die zweiadrige Verbindungsleitung angeschaltete Sprechgerät einen an der Verbindungsleitung liegenden, durch Kurzschließen der Verbindungsleitung erregbaren Pfeifgenerator enthält, an dessen Ausgang in der Ruhestellung eines Umschalters die Sprechkapsel liegt, die in der Arbeitsstellung dieses Umschalters unmittelbar an die zweiadrige Verbindungsleitung angeschaltet wird. Diese Ausbildung der Sprechgeräte ermöglicht es, den Pfeifgenerator der einzelnen Sprechgeräte so schwach zu dimensionieren, daß die von ihm erzeugten Signalströme keinen zündfähigen Funken bilden können. Die Anordnung ermöglicht zugleich auch eine Überwachung der Betriebsfähigkeit der Fernsprechanlage, da die Pfeifgeneratoren derjeinzelnen Sprechgeräte so ausgebildet werden können, daß sie Signalströme unterschiedlicher Frequenzen erzeugen je nachdem, ob die Leitung kurzgeschlossen oder abgetrennt ist.

Mit Vorteil wird der Pfeifgenerator als einstufiger Transistorgenerator ausgebildet, der zu, seiner Speisung nur eine Batterie sehr kleiner Leistung, z. B. eine Knopfzelle, erfordert, die in einem tragbaren Taschengerät leicht untergebracht werden kann. Die Betätigung eines solchen Transistorgenerators kann nahezu leistungslos durch. Veränderung seines Eingangspotentials, beispielsweise durch Wegnahme einer über die Verbindungsleitung zugeführten Sperrspannung, durch Kurzschließen oder Abtrennen einer an dem Ende der Verbindungsleitung liegenden Stromquelle, erfolgen. Da,, jeder Pfeifgejleratöt nur den Signalstrom für die dynamische Sprechkapgekttes

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eigenen Sprechgerätes erzeugt, kann eine beliebige den linken Ruhekontakt des Schalters 8, die Wick-Anzahl von Sprechgeräten gleichzeitig an die Signal- lung 4, die Zellen 3 und 2 zum Emitter. Durch die leitung angeschlossen sein. Zum Sprechen und Hören Rückkopplungswicklung 5 wird der Transistor zu wird die Sprechkapsel unmittelbar an die Sprech- Eigenschwingungen erregt, die jedoch durch den Signalleitung geschaltet, zweckmäßig unter Zwischen- 5 Basiswiderstand 13 begrenzt werden. Die Schwingschaltung eines Kondensators, damit sie das Eingangs- spannung wird von den Enden der Wicklungen 4 potential der übrigen Geräte nicht beeinflußt. In und 5 der dynamischen Sprechkapsel 6 zugeleitet, die weiterer Ausbildung der Erfindung wird an dasjenige einen lauten Pfeif ton abgibt.

Ende der zweiadrigen Verbindungsleitung, an das Der über die kurzgeschlossenen Adern a, b der Ver-

nicht die Spannungsquelle angeschlossen ist, die eine io bindungsleitung VL fließende Gleichstrom ist gering,

alle Pfeifgeneratoren sperrende Vorspannung liefert, da er durch die Schutzwiderstände 10 und 11 auf ein

ein Widerstand angeschlossen. Dieser Widerstand be- solches Maß beschränkt wird, daß er keinen zünd-

einflußt das Sperrpotential normalerweise nicht fähigen Funken bilden kann.

wesentlich, ruft jedoch bei einer Leitungsunter- Will auf Grund des Anruf signals ein Benutzer die

brechung in dem dann abgetrennten Teil der Leitung 15 Sprechverbindung aufnehmen, so· betätigt er den

eine dem Kurzschluß ähnliche Wirkung in den hier Schalter 8. Der linke Ruhekontakt des Schalters 8

angeschlossenen Geräten hervor, so daß die Pfeif- trennt den Kollektor von der Speisung ab. Der rechte

generatoren zum Schwingen mit einer anderen Fre- Kontakt verbindet die dynamische Sprechkapsel 6 un-

quenz als sonst veranlaßt werden. mittelbar mit der Ader b der Verbindungsleitung VL,

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der 20 so daß über die Kapsel gesprochen und gehört werden Zeichnung dargestellt. Diese zeigt den wesentlichen kann. Der Kondensator 7 verhindert eine Beeinflus-Stromlauf einer Fernsprechanlage mit drei Sprech- sung der nach Loslassen des Schalters 12 wieder vor' geräten I, II und III. Jedes der Sprechgeräte kann handenen Sperrspannung der Verbindungsleitung VL, über Anschlußstecker 15 an die Adern a, b der zwei- so daß die Transistoren aller übrigen Geräte wieder adrigen Verbindungsleitung VL angeschlossen wer- 25 gesperrt sind. Wird die Leitung VL in der Zeichnung den. Die Verbindungsleitung VL besteht aus einzelnen oberhalb des Gerätes I z. B. durchziehen des Steckers Abschnitten, die mittels Stecker 30 zusammen- 30 unterbrochen, so wird die Sperrspannung 9 für die geschaltet werden. An dem einen Ende der Ver- dargestellten Geräte unwirksam. Solange eine Verbindungsleitung ist zwischen die Adern a, b eine bindung zwischen Basis und Emitter des Tran-Spannungsquelle 9 unter Vorschaltung von Schutz- 30 sistors 1 jedes Gerätes fehlen würde, könnte keiner widerständen 10 und 11 geschaltet. An dem anderen der Pfeifgeneratpren zum Schwingen kommen. Eine Ende der Verbindungsleitung VL liegt zwischen den solche Verbindung wird jedoch durch das an dem Adern a, b ein Widerstand 16 sowie die Reihenschal- anderen. Ende der Verbindungsleitung VL zwischen tung eines Kondensators 17 mit einem Widerstand 18. den Adern a, b liegende Endglied 16, 17, 18 herge-

Jedes der Sprechgeräte I bis III besitzt einen Tran- 35 stellt. Der Widerstand 16 dieses Endgliedes ist so sistor 1, zwei Stromquellen 2 und 3 sowie einen Trans- hochohmig, daß er allein noch keine Schwingerregung formator mit den Wicklungen 4 und 5. Ferner besitzt der Pfeif generatoren bewirkt. Durch die Paralleljede der Sprechstellen I und II eine dynamische schaltung eines Kondensators 17 mit in Reihe Hegen-Sprechkapsel 6, die in Reihe mit einem Kondensator dem WiderstandlS ist. der Widerstand 16 aber kapaliegt, sowie einen Schalter 8. In der Ruhestellung des 40 zitiv belastet. Dadurch entstehen Kippschwingungen Schalters 8 liegt die Reihenschaltung der Sprech- an dem. Transistor 1 jedes an die Leitung angeschloskapsel 6 mit dem Kondensator 7 an den Enden der senen Gerätes. Diese Kippschwingungen, die schon bei Wicklungen 4 und 5 des Schwingtransformators und sehr kleinen Basisströmen möglich sind, besitzen eine damit an dem Ausgang des Pfeifgenerators.. In der tiefere Frequenz als die Signalschwingungen bei Arbeitsstellung des Schalters 8 wird die Reihenschal- 45 einem Kurzschluß, der Adern a, b der Verbindungstung der Sprechkapsel 6 mit dem Kondensator 7 un- leitung. Die Sprechkapseln 6 der an die Leitung anmittelbar an die beiden Adern a, b der Verbmdungs- geschlossenen Geräte geben somit einen tieferen Ton leitungVL gelegt. Die Basis des Transistors! liegt wieder, durch den auf das Bestehen eines Leitungsüber einen Widerstand 13 an der Ader b der Ver- fehlers aufmerksam gemacht wird,
bindungsleitung VL, welche für gewöhnlich mit dem 50 Die Sperrung der Transistoren 1 der Sprechgeräte positiven Pol der Spannungsquelle 9 verbunden ist. durch die mit dem einen Ende der Verbindungs-Der Emitter des Transistors liegt über die Batterie- leitung VL verbundenen Spannungsquelle 9 ist notzelle 2 und die Wicklung 5 des Schwingtransformators wendig, um eine langsame Entladung der kleinen an der Ader α der Verbindungsleitung VL. Die Batteriezellen 2 und 3 jedes Sprechgerätes zu ver-Batteriezelle 2 jedes Sprechgerätes und die Span- 55 hindern und den Eingangswiderstand jedes Gerätes nungsquelle9 an. dem einen Ende der Verbindungs- unendlich groß zu machen. Hätten die einzelnen leitung sind entgegengesetzt gepolt, so daß im Ruhe- Sprechgeräte einen endlichen Eingangswiderstand zustand der Anlage die Basis der Transistoren.l eine von z. B. 1000 Qhm, dann würde baim Anschluß von positive Vorspannung erhält und die Transistoren beispielsweise 20 Geräten die Verbindungsleitung VL stromlos sind. Die Batteriezellen 2 und 3 nehmen 60 bereits mit .nur 50 Ohm .belastet sein, wodurch die daher keinen Strom auf. Übertragung der. Sprechströme stark verhindert

Wird einer der längs der Verbindungsleitung VL würde.

vorgesehenen Schalter 12 zur Signalgabe gedruckt, Bei falscher Polung des Anschlusses eines Sprech-

dann werden dieAderna, b der Verbindungsleitung VL gerätes wirkt die Spännungsquelle 9 nicht mehr als

kurzgeschlossen; damit wird die Sperrspannung der ⁶S Sperrspannung, sondern unterstützt die negative

Spännungsquelle 9 unwirksam gemacht. Nunmehr ge- Basisvorspannung, so daß der Pfeifgenerator des

langt in jedem an die Verbindungsleitung angeschal- Gerätes schwingt und einen Dauerton erzeugt,

teten Sprechgerät die negative Spannung der Batterie- Zwischen der Basis und dem. Emitter des Tranzelle 2 an die Basis des Transistors 1; der Transistor sistors 1 jedes Gerätes ist ein Widerstand 14 vorgewird entsperrt, und es fließt ein Kollektorstrom über 70 sehen, um das Basispotential auf der Spannung

O Volt zu halten, wenn das Gerät von der Leitung abgeschaltet ist. Ohne diese Maßnahme wäre der Basisanschluß offen, und es würde im Koljektorkreis ein nicht unbeträchtlicher Ruhestrom fließen, der die Batteriezellen 2 und 3 auflädt.

Das in der Zeichnung dargestellte Sprechgerät 3 besitzt ein Mikrotelefon mit zwei Kapseln 20, 21, von denen die Kapsel 20 als Mikrophon und die Kapsel 21 als reiner Hörer dient. Die Mikrophonkapsel 20 ist grundsätzlich in gleicher Weise geschaltet wie die Kapsel 6 der Sprechgeräte 1 und 2. Die Mikrophotikapsel 20 dient daher auch hier zur Wiedergabe der von dem Pfeifgenerator erzeugten Signalwechselströme. Dieses Sprechgerät JII ermöglicht aber die Ausnutzung des Transistors 1 auch als Hörverstärker. Zu diesem Zweck ist ein Umschalter 19 mit drei Wechselkontakten vorgesehen. In dem dargestellten Ruhezustand des Umschalters entspricht die Schaltung vollkommen dem Ruhezustand eines der Sprechgeräte I oder II. Wird im Gesprächszustand der Umschalter 19 betätigt, dann wird die Hörerkapsel 21 über die Arbeitsseite des mittleren Umschaltekontaktes in den Kollektorkreis gelegt, während die Basis des Transistors 1 über den linken Umschaltekontakt und einen Kondensator 23 an die Ader & der Verbindungsleitung VL angekoppelt wird. Gleichzeitig wird die Basis von, dem niedrigohmigen Vorwiderstand 13 abgetrennt und statt dessen über einen hochohmigen Vor wider stand 24 an die negative Spannung der Batteriezelle 2 gelegt. Durch den rechten Umschaltekontakt wird die Mikrophonkapsel 20 direkt an die Adern der Verbindungsleitung VL angeschlossen, wie dies auch bei den Sprechkapseln 6 der anderen Geräte der Fall ist.

Das in den Fig. 2 bis 4 dargestellte Gehäuse eines der Sprechgeräte I oder II besitzt eine Muschel 31, hinter der die Sprechkapsel 6 angeordnet ist. Das entgegengesetzte Ende des Gehäuses ist zu einem Schnuranschluß 32 ausgebildet. Die eine Schmalseite trägt einen beweglichen Schalthebel 33 zur Betätigung des Umschalters 8. Auf der Rückseite 34 ist ein Schieber 35 in einem Rahmen 36 verschiebbar angeordnet, der eine Öffnung freizugeben vermag, durch die die Batteriezelle 2 und 3 zugänglich werden. Zum Auswechseln etwa verbrauchter Batteriezellen ist eine derartige Zugänglichkeit erwünscht. Der Transistor 1 und die übrigen in Fig. 1 wiedergegebenen Schaltelemente jedes Sprechgerätes sind im Innern des Gehäuses angeordnet. Das flache Unterteil des Gehäuses läßt sich leicht in die Hand nehmen, wobei der Schalthebel 33 gut betätigbar in den Bereich der Finger zu liegen kommt.

Bei einem mit Mikrophon ausgerüsteten Sprechgerät mit der für das Gerät III wiedergegebenen Schaltung werden die Schaltelemente des Pfeifgenerators zweckmäßig in einem gesonderten Gehäuse untergebracht, während der Umschalter 19 in bekannter Weise in dem Griff eines Handhörers· angeordnet sein kann. Derartige mit einem Mikrotelefon ausgerüstete Sprechstellen werden häufig an den Endstellen der Leitung vorgesehen. Die mit dem Pfeifgenerator ausgerüsteten Sprechgeräte sind leicht tragbar. Da die Anschlußschnur jedes Sprechgerätes mit einem Stecker 15 ausgerüstet ist, läßt sie sich in einfacher Weise an eine mit entsprechenden Steckdosen ausgerüstete Verbindungsleitung anschalten. In den explosionsgefährdeten Räumen, beispielsweise in dem Abbaustreb einer Untertageanlage, braucht daher nur die mit Steckdosen und Signalkontakten ausgerüstete Leitung verlegt zu werden und gegebenenfalls . 7P die mit Mikrotelefon ausgerüsteten Endstellen installiert zu werden. Die einzelnen für eine Gesprächsverbindung in Betracht kommenden Personen tragen ein Sprechgerät der in den Fig. 2 bis 4 dargestellten Ausbildung in der Tasche mit sich und schließen dieses an ihrem jeweiligen Aufenthaltsort an die nächstliegende Steckdose an. Gegebenenfalls können die Kurzschluß tasten 12. auch in dem tragbaren Gehäuse angeordnet sein, so daß die Signalgabe zu der Endstelle nach Anschluß des tragbaren Sprechgerätes durch Betätigen von dessen Kurzschlußtaste erfolgen kann,

Claims (13)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Schaltungsanordnung für Fernsprechanlagen in explosionsgefährdeten Räumen mit einer ausschließlich Sprechstrom führenden zweiadrigen Verbindungsleitung, an die mit dynamischen Sprechkapseln ausgerüstete Sprechgeräte angeschaltet sind, dadurch gekennzeichnet, daß jedes an die zweiadrige Verbindungsleitung angeschaltete Sprechgerät (I, II, III) einen an der Verbindungsleitung (VL) liegenden, durch Kurzschließen der Verbindungsleitung erregbaren Pfeifgenerator (1 bis 5) enthält, an dessen Ausgang in der Ruhestellung eines Umschalters (8; 19) die Sprechkapsel (6; 20) liegt, die in der Arbeitsstellung dieses Umschalters (8; 19) unmittelbar an die zweiadrige Verbindungsleitung (VL) angeschaltet wird.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Pfeif generator mindestens einen Transistor (1) enthält und aus einer in das Sprechgerät eingebauten Batterie (2, 3) gespeist wird.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Batterie aus mindestens zwei in Reihe geschalteten Zellen (2, 3) besteht und die Spannung mindestens einer Zelle (2) zur Vorspannung der Basis des Transistors dient.

4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückkopplungswicklung (5) eines Phasenumkehrtransformators (4, 5) des Pfeifgenerators sowohl mit der eine Teilspannung liefernden Zelle (2) als auch über die Adern der Verbindungsleitung (VL) und einen niedrigohmigen Schutzwiderstand (13) mit der Basis des Transistors (1) verbunden ist.

5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine der Batteriezellen (3) über eine Wicklung (4) des Phasenumkehrtransformators mit dem Kollektor des Transistors (1) und mit ihrem anderen Pol mit der anderen Batterie (2) verbunden ist.

6. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß an das eine Ende der Verbindungsleitung (VL) eine Spannungsquelle (9) über Schutzwiderstände (10, 11) angeschlossen ist, welche der Basis der Transistoren aller angeschlossenen Sprechgeräte eine positive Sperrspannung gibt, die größer ist als die von der Batterie (2, 3) jedes Sprechgerätes an die Basis des zugehörigen Transistors angelegte negative Vorspannung.

7. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das andere Ende der Verbindungsleitung (VL) mit einem Abschlußwiderstand (16) versehen ist, der so bemessen ist,

.. daß im normalen Betrieb die sperrende Vorspan-

nung der Spannungsquelle (9) an allen an die Verbindungsleitung angeschalteten Sprechgeräten wirksam ist, daß aber bei einer Abschaltung der Spannungsquelle (9) von einem Teil der Leitung, z. B. bei Unterbrechung der Verbindungsleitung, die Pfeifgeneratoren der am restlichen von der Spannungsquelle (9) abgeschalteten Teil der Leitung liegenden Geräte ansprechen.

8. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß dem Abschlußwiderstand (16) die Reihenschaltung eines Kondensators (17) und eines Widerstandes (18) parallel liegt.

9. Gerät zur Unterbringung von Schaltungsanordnungen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltelemente des Pfeifgenerators von jedem an die Verbindungsleitung (VL) anschaltbaren Sprechgerät zusammen mit der Sprechkapsel (6) in einem flachen Gehäuse angeordnet sind, das zur Betätigung des Umschalters (8) an seiner Schmalseite einen Schalthebel (33) tragt, der zwangläufig betätigt' wird, wenn das Gerät von einem Benutzer in die Hand genommen wird.

10. Gerät nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse einen Schieber (35) aufweist, durch den die Aufnahmeräume für die Batteriezellen (2 und 3) abgedeckt werden.

11. Gerät nach Anspruch 9 und 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahmeräume der Batteriezellen (2 und 3) einen unsymmetrischen, der Form der Zellen (z. B. Knopf zellen) angepaßten Querschnitt besitzen, der eine Einführung der Zellen mit falscher Polung unmöglich macht.

12. Gerät zur Unterbringung von Schaltungsanordnungen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltelemente des Pfeifgenerators von jedem an die Verbindungsleitung anschaltbaren Sprechgerät in einem Gehäuse für sich untergebracht sind, daß dagegen die Sprechkapsel

(20) und eine zusätzlich, vorgesehene Hörkapsel

(21) in einem Handhörer angeordnet sind, dessen Griff einen Umschalter (19) trägt.

13. Gerät nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Umschalter (19) derart ausgebildet ist, daß bei seiner Betätigung der Transistor (1) des Pfeifgenerators unter Ausschaltung der Rückkopplung zwecks Verstärkung der ankommenden Sprechströme an die Verbindungsleitung (VL) und die Hörkapsel (21) in den Kollektorkreis des Transistors geschaltet wird.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 889 310.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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