DE119523C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

In der Patentschrift 115706 wird eine Schaltungsanordnung für Fernsprechapparate beschrieben, welche den Zweck hat, den beim Fernsprecher Beschäftigten gegen Gefahren durch hochgespannte, zufällig in die Fernsprechleitungen eindringende Starkströme zu schützen.

Die beschriebene Schaltungsanordnung ist gekennzeichnet durch die Verwendung dreier Stromkreise, und zwar: 1. eines geschlossenen Stromkreises, der das Mikrophon, die primäre Wicklung der Inductionsspule PS₁, eine Batterie und einen selbsttätigen Ausschalter enthält, 2. eines in sich geschlossenen Stromkreises, in welchem die secundäre Wicklung S₁ der Inductionsspule P S₁ und der Fernhörer T ,eingeschaltet sind, und 3. eines Stromkreises, den zwei Secundärspulen S₂ und S'₂ mit der Linienleitung (Hin- und Rückleitung, letztere metallisch oder Erde) bilden. Die Secundärspulen S₂ in der ersten und S'₂ in der zweiten Station sind von den betreffenden Inductionsspulen PS₁ und P' S \ räumlich getrennt und durch Luft oder ein anderes entsprechendes Mittel isolirt. Durch eine solche Anordnung der drei Stromkreise wird bei etwaiger Berührung einer Hochspannungsleitung mit der Fernsprechleitung das Auftreten der gefährlichen Ströme in den beiden erstgenannten Stromkreisen, d. i. im Fernhörer und Mikrophon verhindert.'

Der Erfinder hat nun durch Versuche festgestellt, dafs die beschriebene Schaltungsanordnung in Verbindung mit Condensatoren eine directe Mitbenutzung von unter Strom befindlichen Hochspannungsleitungen für telephonische Uebertragung ermöglicht, und zwar ohne Gefahr für Menschen oder Apparate. Zu diesem Zwecke werden die mit den Condensatoren in Reihe geschalteten Secundärspulen S₂ S'₂ in jeder Station, nicht mit den Enden der Fernsprechleitungen, sondern einerseits mit den Hochspannungsleitungen, andererseits mit der Erde verbunden.

Aus Fig. j ist zu ersehen, wie zwei Fernsprechstationen von beschriebener Einrichtung mit einer unter Strom befindlichen Hochspannungsleitung in den Endpunkten A und B verbunden werden.

In der schematischen Schaltungsskizze bedeuten : C Condense tor, Pi Platinsicherung, S₂ eine von der ersten Inductionsspule P S₁ räumlich getrennte zweite Inductionsspule, /Magnetinductor, G Glocke, E Erde,, sämmtlich in Reihe geschaltet, ferner P und S₁ primäre und secundäre Wicklung der ersten Inductionsspule, M und T Mikrophon bezw. Fernhörer, B₁ Mikrophonbatterie und A selbsttätiger Ausschalter.

Die Capacität des Condensators mufs so gewählt werden, dafs der durch, die Hochspannung erzeugte Condensatorstrom die Inductionsspule S₂ und die Wicklungen des Magnetinductors / und der Signalglocke G nicht beschädigen kann. Die Capacität des Condensators wird daher um so kleiner sein müssen, je höher die Betriebsspannung der Starkstromanlage ist, deren Leitungen benutzt werden.

Während der telephonischen Lautübertragung spielen sich die . Inductionserscheinungen in nachstehender Weise ab. Beim Sprechen gegen das Mikrophon in der ersten Station A wirkt die Primärwicklung P der Inductionsspule P S₁ auf die an die Starkstromleitung angeschlossene und mittelst Condensators C und Platinsicherung Pt geschützte Secundärspule S₂, und in der zweiten Station B wirkt die vom inducirten Strome durchflossene analoge Spule S'.₂ auf die in den Fernhörerkreis eingeschaltete Secundärwicklung S\ der dortigen Inductionsspule P' S\.

Bei entsprechender Wahl der Uebersetzungsverhältnisse der Wicklungen der Inductionsspule P S₁ zu der Wicklung der Inductionsspule S₂ und bei genügender Stromstärke im Mikrophonkreise läfst sich eine kräftige Lautübertragung erzielen, obwohl Inductionswirkungen noch in zwei anderen geschlossenen Stromkreisen entstehen, und zwar: in der ersten Station im Fernhörerkreise TS₁, in der zweiten Station im Stromkreise M' B' P'. Nebenschlüsse der telephonischen Ströme durch Erde und Dynamomaschinen sind wegen grofser Selbstinduction der Maschine so gut wie ausgeschlossen.

Die besprochenen Inductionswirkungen in den Telephonkreisen sind noch von anderen Inductionserscheinungen begleitet, welche von den Stromschwankungen in den Dynamomaschinen herrühren. Solche Stromschwankungen kommen bekanntlich auch bei Gleichstrommaschinen vor und sind durch die Anzahl der Collectorlamellen bedingt. Es werden daher sowohl bei Gleichstrom- als Wechselstromanlagen, entsprechend der Capacität der Condensatoren, in der Spule S₂ Wechselströme entstehen, welche durch Induction in den Fernhörern einen summenden Ton erzeugen werden. Die Stärke des Tones läfst sich aber mittelst Condensatoren so modificiren, dafs das telephonische Gespräch trotz des summenden Tones gut verstanden werden kann.

Eine Anwendung des besprochenen Falles, welche für elektrische Bahnen von Wichtigkeit sein dürfte, zeigt das Schaltungsschema Fig. ia, in welchem die Anordnung zweier Fernsprechstationen der beschriebenen Einrichtung behufs gegenseitiger Verständigung zwischen zwei fahrenden Bahnzügen (A und B) dargestellt ist.

In der Zeichnung bedeutet LL' die Arbeitsleitung, S S' Schienen und Rückleitung, D Elektromotor für Gleich- oder Wechselstrom, W Geschwindigkeitsregler, A und K Contacte für die Zu- und Ableitung des Stromes. Die Fernsprechstationen sind in Parallelschaltung zu den Elektromotoren . und Geschwindigkeitsreglern in den Punkten XX bezw. X' X angeschlossen.

In den Fig. 2, 3 und 4 sind die Fernsprechstationen an Punkten MM' der Stromkreise angeschlossen, an welchen während des Betriebes der Starkstromanlage gegen Erde eine Spannungsdifferenz gleich oder nahezu gleich Null herrscht.

In Fig. 2 ist eine Station an die Mitte M der feststehenden Armatur einer einphasigen Wechselstrommaschine, die zweite an die Mitte M' der Primärwicklung eines Transformators angeschlossen.

Fig. .3 zeigt die Verbindung von zwei Fernsprechstationen mit Dreiphasenmaschinen in MM', von denen die eine als Erzeuger, die zweite als Motor dient.

In beiden besprochenen Fällen wird zwar die telephonische Lautübertragung durch die, Selbstinduction der Maschine und des Transformators nicht unwesentlich beeinflufst, jedoch wird dieser Einfmfs durch die Wirkung der Condensatoren zum Theil aufgehoben.

In Fig. 4 ist ferner angedeutet, wie Anschlufspunkte mit Potential Null dadurch , gewonnen werden können, dafs eine Doppelleitung an ihren Endpunkten überbrückt wird, entweder mittelst zweier in Reihe geschalteter Condensatoren von gleicher Capacität C, wie zwischen A A angedeutet, oder mittelst eines inductiven oder inductionslosen Widerstandes R, oder auch mittelst einer Accumulato'renbatterie, die zwischen B B eingeschaltet ist. Die Gröfse der Capacität der Condensatoren bezw. die Gröfse des Widerstandes R und Anzahl der Batteriezellen richten, sich nach der Höhe der Betriebsspannung in der Doppelleitung.

Die Anschlufsleitungen V der Fernsprech-, Stationen werden, wie in B (Fig. 4) angedeutet, mit der Mitte des Widerstandes R verbunden und in die Anschlufsleitung ein Condensator C eingeschaltet. Dagegen wird bei Ueberbrückung der Doppelleitung mittelst zweier hinter einander geschalteter Condensatoren die Fernsprechstation in M zwischen den beiden Condensatoren einfach angeschlossen, wie in A (Fig. 4) angedeutet ist.

In den Fig. 5 und 6 ist noch die Einrichtung einer vollständigen Fernsprechstation dargestellt, wie dieselbe im Patent ii5yo6 beschrieben ist, jedoch mit dem Unterschiede, dafs die Signalglocke G nicht von einer Batterie, sondern von einem Magnetinductor / in Thätigkeit gesetzt wird. Die Inductionsspule mit Doppelwicklung P S₁ und die innerhalb derselben sich befindende zweite Inductionsspule S₂ — die Buchstaben P S₁ S₂ (siehe Fig. 1) sind in den Fig. 5 und 6 der Deutlichkeit halber weggelassen — sind im oberen Holzkästchen D oberhalb des Magnetinductors J, wie in Fig. 5 dargestellt, untergebracht, und das Holzkästchen vom Grundbrett mittelst vier Schrauben Z (Fig. 6) aus Fiber, Hartgummi oder einem anderen Material sorgfältig isolirt. Zur Ver-

Stärkung der gegenseitigen Inductionswirkung der Spulen P S₁ und S₂ kann der Eisenkern N der Spule S₂ auch magnetisch durch einen eisernen Bügel kurz geschlossen werden, wie in Fig. 5 dargestellt ist. Kern und Bügel bestehen aus Eisendrähten, können aber auch massiv sein.

Der Magnetinductor / wird mittelst der Seidenschnur R und Zahnradübersetzung S H (Fig. 5 a und 5 b) in drehende Bewegung versetzt. Zu diesem Zweck trägt die Achse, Y Y des Zahnrades H eine mit Sperrklinke K versehene dosenartige Rolle, um welche eine Seidenschnur R gewickelt ist. Die Rolle selbst sitzt lose auf der Achse Y Y und ist mittelst einer starken spiralförmigen Uhrfeder mit dem Achsenlager L verbunden. Andererseits ist die Rolle mittelst Klinke K mit einem zweiten, auf der Achse Y Y festsitzenden Zahnrade gekuppelt. Durch Ziehen an der Seidenschnur wird die Inductorachse XX in drehende Bewegung versetzt und die Spiralfeder aufgewickelt, dagegen bei Loslassen der Schnur selbstthätig abgewickelt, wobei die Klinke K über das Zahnrad in die Anfangsstellung zurückgleitet.

Bei den oben besprochenen, in den Fig. 1, ι a, 2 und 3 dargestellten Schaltungsanordnungen ist es, wie leicht einzusehen, möglich, mit Hülfe des Magnetindactors und der Glocke von Station zu Station zu signalisiren, und zwar braucht zu diesem Zwecke nur an der Seidenschnur R gezogen zu werden.

Claims (1)

1. Patent-Ansprüch:

   Schaltungsanordnung zur gleichzeitigen Mitbenutzung von Starkstrom führenden Leitungen behufs telephom'scher Verständigung und Abgabe von Glockensignalen zwischen ortsfesten oder fahrenden Stationen, gekennzeichnet durch die Verwendung einer von der Inductionsspule (P S₁) räumlich getrennten, durch Luft oder ein anderes entsprechendes Mittel isolirten Secundärspule (S₂), in Reihe geschaltet mit einem Gondensator (C), Platinsicherung (Pt) Magnetinductor (J) und Signalglocke (G), welche Reihe von Apparaten in jeder Station verbunden ist einerseits mit dem Ende einer Starkstromleitung (Fig. 1) oder mit einer Stelle des Starkstromkreises, an welcher während des Betriebes der Starkstromanlage gegen Erde eine Pontentialdifferenz nahezu gleich' Null herrscht (Fig. 2, 3 und 4), 'andererseits in Verbindung steht mit der Erde (Fig. 1, 2, 3 und 4) oder mit einer metallischen Rückleitung (Fig. ia), während das Mikrophon mit der Primärwicklung (P) und der Fernhörer mit der Secundärwicklung (S₁) der Inductionsspule (P S₁) zwei besondere, in sich geschlossene Stromkreise bilden.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.