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Schaltungsanordnung für Fernmelde-, insbesondere Fernsprechanlagen
mit Zweieranschlüssen Zusatz zum Patent: 2 223 426 Die Erfindung betrifft
eine Schaltungsanordnung für Fernmelde-, insbesondere Fernsprechanlagen mit Zweieranschlüssen.
Sie bezieht sich insbesondere auf solche Schaltungen, bei denen die Sprechadernpaare
der Teilnehmerzweigleitungen durch Kontakte sogenannter Weichenrelais, die. in einer
Umschalteinrichtung, dem sogenanntenGemeinschaftsurnschalter, an der Verzweigungsstelle
zwischen der gemeinsamen Verbindungsleitung und den individuellen Teilnehmerzweigleitungen
angeordnet sind, galvanisch voneinander getrennt werden können. Es ist gebräuchlich,
diese Weichenrelais als bistabile Relais auszubilden, so daß sie ohne Stromzufuhr
von außen in ihrem Arbeitszustand gehalten werden können. Bekannte Anordnungen benutzen
hierzu Haftrelais, Verklinkrelais, bistabile polare Relais od.dgl.
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Nach der Lehre des Hauptpatents können derartige mit Weichenrelais
versehene Gemeinschaftsumschalter dadurch wesentlich verbessert werden, daß der
durch Schleifenschluß an einer der beiden Teilnehmerstellen einzuschaltende Anlaß-
bzw. Identifizierstromkreis von einer alternierenden Spannung gespeist wird und
über die beiden hintereinandergeschalteten Adern der gemeinsamen Verbindungsleitung
sowie über Gleichrichter verläuft, deren Polung für die betreffenden Teilnehmerstellen
kennzeichnend ist, und daß die Weichenrelais in einem ebenfalls über die beiden
hintereinandergeschalteten Adern der gemeinsamen Verbindungsleitung verlaufenden
Stromkreis wirksam zu beeinflussen sind. Ein besonderer Vorteil dieser Anordnung
besteht darin, daß durch sie die bisher übliche Verwendung von Erdpotential an den
beiden Teilnehmerstellen oder an der Verzweigungsstelle der Teilnehmerleitungen
vermieden wird.
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Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, die nach der Lehre des
Hauptpatents gestalteten Anordnungen weiter zu verbessern. Sie ist dadurch gekennzeichnet,
daß die Richtung des Stromes, durch den das einer Tellnehmerstelle zugeordneteWeichenrelais
in seine Arbeitslage gesteuert wird, der Richtung des in dem Anlaß bzw. Identifizierstromkreis
dieser Teilnehmerstelle fließenden Stromes entgegengesetzt ist. Die beiden Stromkreise
können deshalb mit Hilfe stromrichtungsabhängiger nichtlinearer Widerstände völlig
voneinander getrennt werden, woraus sich unmittelbar der Vorteil ergibt, daß in
dem Identifizierstromkreis nicht mehr eine Wicklung der betreffenden Teilnehmerstelle
zugeordneten und gegebenenfalls durch Stromverstärkung in seine Arbeitslage zu steuernden
Weichenrelais eingefügt werden muß und die größtmögliche Reichweite der Anordnung
vermindert. Bei der durch die Erfindung gekennzeichneten Anordnung kann der Identifizierstromkreis
von solchen zusätzlichen Widerständen befreit werden, da das Weichenrelais erst
nach erfolgter Identifizierung durch Umkehr der Richtung des über die gemeinsame
Verbindungsleitung fließenden Stromes, in seine Arbeitslage gebracht wird. Der obengenannte
stromrichtungsabhängige Widerstand im Anwerfstromkreis, des Weichenrelais kann ein
normaler Gleichrichter sein, dessen Polung derjenigen des in dem Identifizierstromkreis
der betreffenden Teilnehmerstelle wirksamen Gleichrichters entgegengesetzt ist.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung empfiehlt es sich jedoch, daß der genannte
stromrichtungsabhängige Widerstand für die gewünschte Stromrichtung erst nach überschreitung
einer Schwellenspannung durchlässig ist. So wird verhindert, daß jeweils eine Halbwelle
der im Ruhezustand zur Speisung des Anlaß- bzw. Identifizierstromkreises an der
gemeinsamen Verbindungsleitung anliegenden alternierenden Spannung durch den die
Anwerfwicklung des Weichenrelais enthaltenden Stromzweig belastet wird, was unter
Umständen eine Verminderung der Reichweite im Identifizierstromkreis der jeweils
anderen Teilnehmerstelle zur Folge haben könnte. Die Spannungsschwelle des stromrichtungsabhängigen
nichtlinearen Widerstandes im Anwerfstromkreis des Weichenrelais kann durch die
Reihenschaltung einer Schwellwertdiode z. B. eines Varistors oder einer in geeigneter
Weise. gepolten Zenerdiode, mit einem Gleichrichter verwirklicht werden, dessen
Durchlaßrichtung selbstverständlich derjenigen des in den Anlaß- bzw. Identifizierstromkreis
der je-
weiligen Teilnehmerstelle eingefügten Gleichrichters
entgegengesetzt sein muß Vorteilhafter ist es jedoch, an Stelle einer Schwellwertdiode
einen elektrisch bistabilen Zweipol, z. B. eine Vierschichtdiode, zu verwenden,
da solche nach Überschreiten ihrer Zündspannung nur noch eine geringe Restspannung
benötigen, so daß ein größerer Spannungsteil an der Relaiswicklung zur Verfügung
steht und die Anforderungen an die Ansprechempfindlichkeit dieses Relais herabgesetzt
werden können.
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Eine Weiterbildung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß der
Stromkreis, in dem das einer Teilnehmerstelle zugeordnete Weichenrelais in seine
Arbeitslage gesteuert wird, in Brücke zu den beiden Adern der zu dieser Sprechstelle
führenden Teilnehmerzweigleitung verläuft und einen Ruhekontakt des betreffenden
Weichenrelais enthält. Hierdurch ist gewährleistet, daß der Speisestrom, der vorzugsweise
dieselbe Richtung hat wie der Anwerfstrom des Weichenrelais, durch dessen Wicklung
nicht unnötig geschwächt wird. Somit verhindert der genannte Ruhekontakt, daß die
Sende- und Empfangsbezugsdämpfung der Teilnehmerstellen in irgendeiner Weise beeinträchtigt
werden. Falls Bedenken bestehen, daß beim Aufbau einer abgehenden Verbindung die
zur Steuerung des Weichenrelais in seiner Arbeitslage zur Verfügung stehende Spannung,
z. B. die Spannung der Amtsbatterie, nicht ausreicht, ein sicheres Durchziehen des
Relaisankers über einen relaiseigeneu Ruhekontakt zu gewährleisten, so kann ferner
ein Parallelzweig dieses Stromkreises vorgesehen werden, der unter Umgehung des
in den Anlaß- bzw. Identifizierstromkreis eingefügten Gleichrichter über die Teilnehmerschleife
verläuft. Dieser Parallelzweig ist natürlich nur bei abgehobenem Handapparat,
d. h. beim Aufbau einer abgehenden Verbindung wirksam, er ist jedoch auch
nur hier erforderlich, da im ankommenden Verkehr die zur Betätigung des Weichenrelais
zur Verfügung stehende Spannung aus der Summe von Amtsbatterie- und Rufwechselspannung
besteht und in jedem Fall ein sicheres Durchziehen des Relaisankers gewährleistet.
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An Hand der in der Zeichnung dargestellten Schaltungen soll die Erfindung
näher erläutert werden.
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F i g. 1 zeigt die beiden Teilnehmerstellen T 1 und
T 2, die über die aus den Sprechaderpaaren a 1, b 1
bzw. a
2, b 2, bestehenden Teilnehmerzweigleitungen mit der an der Verzweigungsstelle
angeordneten Umschalteeinrichtung, dem Gemeinschaftsumschalter GUrn verbunden sind,
der seinerseits über die gemeinsame Verbindungsleitung VL mit der Verinittlungsstelle,
von der die Gemeinschaftsübertragung GUe und die Teilnehmerschaltung TS1 dargestellt
sind, in Verbindung steht.
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Fig. 2 zeigt eine andere Ausführungsform des Gemeinschaftsumschalters.
Die in den Gemeinschaftsumschaltern vorgesehenen Weichenrelais, mit denen die Sprechadernpaare
der Teilnehmerzweigleitungen galvanisch von der gemeinsamen Verbindungsleitung VL
abgetrennt werden können, sind als Haftrelais ausgebildet. Auch die beiden Kennzeichnungsrelais
Rl und R2 in der Gemeinschaftilbertragung GUe sind Haftrelais, deren Relaisanker
im Ruhezustand angezogen sind, deren Kontakte sich also zu Beginn der im folgenden
beschriebenen Schaltvorgänge in ihrer Arbeitsstellung befinden.
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Die Wechselspannungsquelle Uw dient zur Speisung des Anlaß- bzw. Identifizierstromkreises
und kann selbstverständlich für eine größere Anzahl von Gemeinschaftsübertragungen
gemeinsam vorgesehen sein. Ihre Spannung liegt im Ruhezustand an den beiden Adern
a und b der gemeinsamen Verbindungsleitung YL.
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Wird in der Schaltung nach F i g. 1, z. A. an der Tellnehmerstelle
Tl der Handapparat abgehoben, so kommt über die (in Arbeitsstellung befindlichen)
Kontakte der Kennzeichnungsrelais R 1 und R 2 und dieTeilnehmerschleife folgender
Stromkreis zustande: (1) Uw, Rl(I), 4t, 1r1, 1r2, a(VL), 1u2,Gll,
al(T4, Tl, bl(T4, 2u2, b(VL), 2r1, 2r2, R 2 (1), Uw.
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Die speisende Wechselspannung Uw wird von dem Gleichrichter
G 11 gleichgerichtet. Der entstehende Gleichstrom hat eine derartige Richtung,
daß das Kennzeichnungsrelais R 1 über seine Wicklung 1 eine Abfallerregung
erhält. Die an den Wicklungen der Kennzeichnungsrelais R 1 und R 2 angebrachten
Pfeile mögen die Stromrichtung kennzeichnen, die eine solche Abfallerregung verursachen.
Da die positive Richtung des in dem Stromkreis (1) fließenden' Stromes der
Richtung des an der Relaiswicklung R 2 1 angebrachten Pfeiles entgegenläuft, ändert
dieses Relais seinen Zustand nicht. Wäre dagegen die Teilnehmerschleife an
der Teilnehmerstelle T2 geschlossen worden, so hätte der durch den Gleichrichter
G21 gleichgerichtete Strom eine solche Richtung, daß das RelaisR2 abgeworfen
worden wäre, das Relais R 1 dagegen in seinem Ruhezustand verblieben wäre.
Durch das Abwerfen des Kennzeichnungsrelais Rl werden dessen Kontaktelrl und 2r1
in die (gezeichnete) Ruhestellung gebracht und verbinden die Aderna und
b der gemeinsamen Verbindungsleitung VL mit den zu der Teilnehmerschaltung
TS 1
führenden Sprechadern a 1 und b 1. Die TeilnehmerschaltungTS1
ist nur in ihren wichtigsten Einzelheiten angedeutet und kann selbstverständlich
durch einen Vorwähler üblicher Bauart ersetzt werden. über die Ruheseiten der Kontakte
1r1 und 2r1 kommt folgender Stromkreis zustande: (2) Erde, (TS1), 1
tl, bl, 2r1, b, 2u2, G12,
ZI, 4ul, Ul, 1u2, a, 1r2, 1r1,
al, ltl, R (1), -.
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In diesem Stromkreis wird das Weichenrelals U 1
angeworfen,
es trennt mit seinen Kontakten 1 u 1
und 2ul die zu der Teilnehmerstelle
T2 führenden Sprechadern a 2 und b 2 von der gemeinsamen Verbindungsleitung
VL ab, überbrückt mit seinem Kontakt 3ul den in die Sprechader al eingefügten Gleichrichter
G 11 und bereitet mit seinem Kontakt 4ul einen eigenen Abwerfstromkreis vor.
Der Zweck der in dem Stromkreis (1) eingefügten Zenerdiode Z 1 wurde
oben bereits näher erläutert.
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Das Belegungsrelais R der Teilnehmerschaltung TSI veranlaßt in bekannter
Weise den Anlauf eines freien Anrufsuchers, durch den die Teilnehmerschaltung TS1
mit einem ersten Gruppenwähler verbunden wird, der die Speisung der TeiInehmerstelle
TI übernimmt. Dabei ist die Speisespannung in üblicher Weise gepolt, nämlich derart,
daß das Potential der Sprechader a negativ ist gegenüber dem der Sprechader
b.
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Der Gleichrichter G13 in dem vorbereitend geschlossenen Abwerfstromkreis
für das Weichenrelais Ul ist bei den beschriebenen Potentialverhältnissen
in
Sperrichtung beansprucht, so daß der zwischen den beiden Sprechadernal und bl liegende
Stromzweig, der aus der Relaiswicklung Ul, dem Kontakt 4ul und dem Gleichrichter
G13 besteht, weder einen Nebenschluß für den Speisestrom noch eine Dämpfung
der Sprachwechselströme verursacht.
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Durch das Abwerfen des Kennzeichnungsrelais R 1
in dem
Stromkreis (1) wurde der Stromkreis (3) Erde, 3 r
1, HL, T (1), - 9
geschlossen, in dem das Hilfsrelais T
nach einer durch den Heißleiter HL verursachten Verzögerungszeit anspricht. Sein
Kontakt 1 t bereitet einen Stromkreis vor, in dem nach der Verbindungsauslösung
das Kennzeichnungsrelais R 1 wieder angeworfen, der Ruhezustand der Gemeinschaftsübertragung
GUe also wieder hergestellt wird. Die Kontakte 4 t und 5 t
unterbrechen
den Anlaßstromkreis (1) und bereiten einen Stromkreis vor, in dem das Auflegen
des Handapparates bzw. das Abwerfen des Weichenrelais Ul nach der Verbindungsauslösung
überwacht wird. Während der Verbindungsdauer legt der Kontakt 4 r 1
mit
seiner Ruheseite Erdpotential an die Belegungsader der Teilnehmerschaltung TS2,
so daß diese für ankommende Verbindungen gesperrt ist.
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Die Verbindungsauslösung beginnt nach dem Auflegen des Handapparates
an der Teilnehmerstelle TI mit dem Abfall des Speiserelais in dem (nicht dargestellten)
ersten Gruppenwähler. Anschließend wird das Erdpotential von der Belegungsader cl
der Teilnehmerschaltung TS1 abgetrennt, so daß in dem Stromkreis (4) Erde,
1 t 1, R 1 (11), c 1, T (11), T
1, -
das Kennzeichnungsrelais Rl wieder angeworfen wird. Die Kontakte
1r1 und 2r1 schließen einen Abwerfstromkreis für das Weichenrelais Ul in dem Gemeinschaftsumschalter
GUm, der ebenfalls von der Wechselspannungsquelle Uw gespeist wird: (5)
Uw, G, T (II), 4t, 1r1, 1r2, a (VL), 1u2, Ul,
4ul, G13, 2u2, b(VL), 2r1, 2r2, 5t, Uw. In diesem Stromkreis
wird auch das Hilfsrelais T gehalten, das mit seinen Kontakten 4 t und
5 t während dieser Zeit das erneute Wirksamwerden eines der
beiden KennzeichnungsrelaisR1 oder R2 verhindert. Die Haltewicklung II des Hilfsrelais
R liegt im Diagonalzweig eines Brückengleichrichters G, so
daß sie
in derselben Weise wirksam werden kann, wenn ein Abwerfstromkreis für das Weichenrelais
U 2 in dem Gemeinschaftsumschalter GUm eingeschaltet wurde.
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Bei dem Aufbau einer ankommenden Verbindung gelangt aus dem Leitungswähler
an die Belegungsader in der Teilnehmerschaltung der gewählten Teilnehmerstelle
- es sei wiederum die Teilnehmerstelle T 1 - Erdpotential.
Es bewirkt über den (in Arbeitslage befindlichen) Kontakt 4r2 das Abwerfen des Kennzeichnungsrelais
Rl über seine Wicklung III. Die Kontaktelrl und 2r1 dieses Relais schalten daraufhin
die Adern a und b der gemeinsamen Verbindungsleitung VL zu dem Leitungswähler
durch. In diesem wird die der Spannung der Amtsbatterie überlagerte Rufwechselspannung
an die beiden Sprechadern gelegt, wobei die Spannung der Amtsbatteiie derart gepolt
ist, daß das Potential der Ader al negativ ist gegenüber dem der Ader bl. Die erwähnte
Summenspannung bewirkt über den Gleichrichter G 12 und die Zenerdiode Z
1 das Anwerfen des Weichenrelais Ul und damit die Ab-
trennung der
TeilnehmerstelleT2 von der gemeinsamen Verbindungsleitung VL. Das Weichenrelais
U2 kann nicht in der gleichen Weise wirksam werden, da der Gleichrichter
G 22 bei der vorausgesetzten Polung der Amtsbatteriespannung in Sperrichtung
beansprucht ist.
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Bei dem in F i g. 2 dargestellten, Gemeinschaftsumschalter
finden in den Anwerfstromkreisen für die Weichenrelais an Stelle von Zenerdioden
Vierschichtdioden Verwendung. Außerdem verläuft der Ansprechstromkreis der Weichenrelais
beim Aufbau einer abgehenden Verbindung nicht nur über die Gleichrichter
G 12 bzw. G 22 und die Ruhekontakte 4ul bzw. 4u2, sondern darüber
hinaus zur Vergrößerung der Ansprechsicherheit über die jeweils geschlosseneTeilnehmerschleife.
Im übrigenstimmen die Schaltvorgänge beim Verbindungsaufbau und bei der Verbindungsauslösung
mit denen überein, die bei der Beschreibung der Schaltung nach Fig. 1 erläutert
wurden.