DE153455C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

In Fernsprech- oder Signalanlagen, wo zur Drosselung bezw. Verriegelung von Sprechbezw. Signalströmen wechselnder Art sogenannte Graduatoren bezw. Drossel- oder Induktionsspulen zur Anwendung kommen, erscheint es wünschenswert, die Impedanz solcher Apparate möglichst konstant zu gestalten, so daß ζ. B. auch durch gewisse . Schaltungen gegebene oder fehlerhafte Sonder-Schlüsse bezw. sogar Kurzschlüsse einzelner Wickelungen oder Wickelungsgruppen keine störenden Einflüsse auf die Gesamtimpedanz solcher Drossel- bezw. Induktionsspulen ausüben können.

In Fig. ι ist beispielsweise schematisch die Schaltung einer Fernsprechanlage dargestellt mit Zentralmikrophonbatterie. 7"Zz¹ ist eine durch Doppelleitung a^{ b^l verbundene Teilnehmerstelle, T/2² eine solche mit Einzelleitung α² und Erde bei E'², wobei eine geeignete Stelle m der Batterie c ebenfalls bei E^s an Erde gelegt ist, um auf die Teilnehmerstellen mit Erde bezw. Einzelleitung und demnach mit relativ geringerem Leitungswiderstand nur einen Teil der Batteriespannung einwirken zu lassen und einen zu hohen Mikrophonstrom zu verhüten.

In diesem als Beispiel angeführten Falle ist, wie leicht zu ersehen, die Wickelung 2 der Drosselspule D über einen Teil m der Batterie c E³ E¹ W in sich geschlossen. Sie ist also durch einen verhältnismäßig geringen Widerstand überbrückt, d. i. gewissermaßen kurzgeschlossen, und bleibt daher wirkungslos. Gleichzeitig bildet sie durch diesen Kurz-Schluß einen geschlossenen sekundären Kreis. Ein durch die Wickelung 1 gehender Wechselstrom wirkt daher induzierend auf die Wickelung 2, erzeugt in derselben einen sekundären Strom von entgegengesetzter Richtung, der das vom primären Strom erzeugte Feld schwächt und somit die Impedanz verringert.

Ähnliche störende Umstände treten ein, wenn mangels eines solchen beabsichtigten Erdschlusses der Batterie ein fehlerhafter Erd-Schluß zwischen ihren Endpolen auftritt und gleichzeitig Teilnehmerstellen mit Erdleitung eingeschaltet werden, oder bei reinem Doppelleitungsbetrieb gleichzeitig eine der Leitungen Erdschluß aufweist.

Der Selbstinduktionskoeffizient einer Spule ist nun bekanntlich proportional dem Quadrate der Windungszahl. Hat beispielsweise jede der beiden Wickelungen η Windungen, so beträgt der Selbstinduktionskoeffizient bei fehlerlosem Doppelleitungsbetrieb, da zwei η Windungen in Wirksamkeit sind, demnach das vierfache von nur einer Wickelung. Die, Wickelung 2 bildet durch die Überbrückung bei E³ E¹ gewissermaßen die kurzgeschlossene sekundäre Wickelung eines Transformators. Sie wirkt daher induzierend auf die andere

Wickelung zurück, und es bleibt schließlich nur noch ein geringer Bruchteil der normalen Selbstinduktion beider Wickelungen, beispielsweise die Hälfte der Selbstinduktion von nur einer Wickelung übrig. Es verhält sich demnach das Minimum der Selbstinduktion und damit annähernd auch das Minimum der Impedanz im ungünstigsten Falle (d. i. bei Einzelleitung und geerdeter Mitte der Batterie)

ίο zum Maximum (d. i. bei fehlerlosem Doppelleitungsbetrieb) wie etwa ι : 8.

Es können also in diesen ungünstigen Fällen sowohl Sprechverständigung und Signalgebung sehr schlecht werden und gleichzeitig Mithören bei anderen Teilnehmergruppen eintreten, während in anderen Fällen beide Aktionen dagegen gut vonstatten gehen.

Eine bedeutende Verminderung dieser störenden Einflüsse wird nun schon erzielt, wenn die beiden Wickelungen bezw. geignete, bei anderen Schaltungen in Betracht kommende Wickelungsgruppen, d. i. beispielsweise mehrere' je an Stelle der Wickelungen 1 und 2 tretende, zu verschiedenen Leitungen führende,

z. B. in Serie geschaltete Einzelwickelungen magnetisch genügend getrennt bezw. deren gegenseitige Induktion eingeschränkt oder ganz aufgehoben wird. Hierdurch wird erreicht, daß wenigstens die nicht überbrückte Wickelungsgruppe noch annähernd ihre volle Impedanz behält, also z. B. das Minimum an Impedanz sich zum Maximum etwa wie ι : 4 verhält.

Durch das den Gegenstand vorliegender Erfindung bildende Verfahren nebst Vorrichtung nun wird eine praktisch annähernd konstante Impedanz solcher Drossel- bezw. Induktionsspulen in nahezu allen Fällen dadurch erzielt, daß die in Betracht kommenden verschiedenen Wickelungen bezw. Wickelungsgruppen z. B. je nach ihrer Anordnung auf den verschiedenen Seiten der Batterie usw. einander magnetisch entgegenwirkend, also falsch in Serie zueinander eingeschaltet, und

+5 je nach Umständen jede einzelne Wickelung bezw. Wickelungsgruppe außer dem gemeinsamen magnetischen Leiter mit einem mehr oder weniger gut geschlossenen Sondermagnetkreis ausgerüstet wird.

Dies veranschaulicht beispielsweise Fig. 2, die eine Verbindung zweier Teilnehmer 7V TIi¹ vermittels der beiden Doppelleitungen a¹ b¹ d¹ b'² über die zentrale Mikrophonbatterie c darstellt. Die Spulen 1 und 2 sind zwar in Serie geschaltet, jedoch entgegengesetzt gewickelt, so daß ein durch sie gehender Strom entgegengesetzte Magnetismen erzeugt. Durch eine zwischen beide Wickelungen eingesetzte Eisenscheibe J werden in dem geschlossenen Eisenkern Da die Sondermagnetkreise k gebildet; die Pfeile geben die Richtung der gegeneinander verlaufenden Kraftlinien an. Der außer diesen geschlossenen Sondermagnetkreisen noch bestehende, beiden Wickelungen gemeinsame Magnetkreis zeigt hierbei denselben Verlauf, wie er in Fig. 1 und 4 durch die gezeichneten Kraftlinien k^[ veranschaulicht wird.

Durch geeignete Einstellung des Verhältnisses des magnetischen Widerstandes des gemeinsamen Feldes gegenüber den magnetischen Widerständen der Sonderfelder bezw. besonderen magnetischen Schlüssen kann z. B. erreicht werden, daß die Impedanz einer einzelnen Wickelung bezw. Wickelungsgruppe ebenso groß ist wie diejenige beider Gruppen in Serie, und daß sogar ein Kurzschluß einer Gruppe keine wesentliche Verringerung der Impedanz mehr verursacht.

Betrachtet man wiederum die verschiedenen Fälle von Fernsprechverbindungen, so wird nach Anwendung des vorliegenden Verfahrens in allen annähernd dieselbe Impedanz über die Drossel- bezw. Induktionsspulen herrschen und demnach stets sowohl für die Sprech-Verständigung, als auch für die Signalgebung dieselben Verhältnisse gegeben sein, wodurch nicht nur größere. Sicherheit für gute Funktion in nahezu allen Fällen, sondern auch eine leichtere Kontrolle ermöglicht ist.

Nun ergibt sich aber bei näherer Betrachtung dieses Verfahrens noch eine weitere günstige Wirkung desselben, die darin besteht, daß die in vielen Fällen durch solche Drosselbezw. Induktionsspulen gleichzeitig hindurchgeleiteten Gleichströme einander im gemeinschaftlichen magnetischen Kreise ebenfalls magnetisch entgegenwirken und demnach deren bei sonst üblicher richtiger Serienschaltung auftretendes und die Impedanz der Wickelungen schwächendes Gleichstrommagnetfeld ebenfalls schwächer, die Impedanz der Apparate also relativ größer ausfällt. Die günstigste Wirkung läßt sich ebenfalls durch geeignete Einstellung des gegenseitigen Verhältnisses der magnetischen Widerstände von Gesamt- und Einzelfeldern erzielen.

Was nun die Anordnung der Einzelmagnetkreise bezw. Brücken zu dem gemeinsamen Magnetkreise der Vorrichtung des vorliegenden Verfahrens anbelangt, so sind in den Fig. 2 bis 6 beispielsweise einige Ausführungsformen dargestellt. J ist dabei jeweilig das zwischengelegte Eisenstück, das eine magnetische Brücke bildet und damit die magnetischen Sonderkreise veranlaßt.

Die magnetischen Widerstände können z. B. in einfacher Weise dadurch abgeglichen werden, daß die Stoßfugen//. . ., f^lf^l- ■ ■ verschiedenwertig bemessen oder auf geeignete Weiten zusammengeschraubt werden, eventuell unter Zwischenlage von geeignetem Material,

oder überhaupt durch geeignete Mittel auf ein den jeweiligen Umständen angepaßtes gegenseitiges Verhältnis gebracht werden.

Fig. 3 zeigt eine Ausführungsform, bei der der Eisenkern aus einem Viereck besteht, das bei // zusammengefügt ist; die beiden Wickelungen ι und 2 sind auf der linken und rechten Seite aufgebracht. Die magnetische Brücke J teilt dieses Viereck in zwei Hälften,

ίο die je von den Kraftlinien des Sonderkreises K von Spule ι und 2 durchflossen werden; K¹ zeigt den Verlauf der Kraftlinien des gemeinsamen Magnetkreises. Fig. 4 ist eine Ausführungsform, bei welcher der Eisenkern quadratische Form mit eingesetztem Kreuz besitzt. Die magnetische Brücke / besteht hier aus zwei Teilen, wobei durch Aneinanderlegen derselben die Stoßfugen gebildet werden. Hierbei bestehen vier Sondermagnetkreise K und zwei gemeinsame Magnetkreise K¹. Fig. 5 zeigt dieselbe Form des Eisenkernes wie Fig. 4. Die Stoßfugen/¹/¹ der Sondermagnetkreise bilden jedoch hier nicht auch gleichzeitig einen Teil des gemeinsamen Kreises. Sie können daher getrennt von z. B. in letzterem liegenden Stoßfugen //. . . vermittels der Schraube s eingestellt werden. Bei der in Fig. 6 veranschaulichten Anordnung können die Sonder- wie die gemeinsamen Magnetkreise ganz unabhängig voneinander eingestellt werden, der über den Mantel M über die Stoßfugen /verlaufende gemeinsame Kreis mittels der Schraube s¹, die über das Joch J gehenden Sondermagnetkreise mit Hilfe der Schraube s.

Claims (2)

Patent-Ansprüche:

1. Einrichtung zum Erzielen einer annähernd konstanten Impedanz bei Drossel- oder Induktionsspulen, z. B. in Fernsprechoder Signalanlagen, dadurch gekennzeichnet, daß Wickelungen bezw. Wickelungsgruppen einander in gemeinsamem magnetischen Kreise entgegenwirkend geschaltet und nach Bedarf einzelne Wickelungsgruppen mit Sondermagnetkreisen ausgerüstet werden, und daß das Verhältnis der magnetischen Widerstände der letzteren unter sich und zu dem magnetischen Widerstände des gemeinsamen Magnetkreises verschiedener Gruppen zusammen je nach den gegebenen Umständen geregelt wird.

2. Eine Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stoßfugen bezw. Brücken der Sondermag'netkreise bezw. die magnetischen Widerstände dieser letzteren selbst unabhängig von den Stoßfugen bezw. dem magnetischen Widerstände des gemeinsamen Magnetkreises regelbar angeordnet sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.