DE187099C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- M 187099 KLASSE 21 a. GRUPPE

Patentiert im Deutschen Reiche vom 23. März 1906 ab.

Zur Übertragung telegraphischer Zeichen bedient man sich gegenwärtig in der TeIe-' graphentechnik fast ausschließlich der Einfachleitungen mit Erde als Rückleitung, und der weitaus größte Teil dieser Leitungen ist oberirdisch verlegt. Den steigenden Anforderungen, welche an den Betrieb der Telegraphenanlagen gestellt werden, vermag aber diese Betriebsweise mit Einfachleitungen auf

ίο die Dauer nicht mehr zu genügen. Eine Abhilfe, welche in zweckentsprechender Änderung der Betriebsweise, um die erforderliche Sicherheit zu erreichen, bestehen würde, wurde daher immer dringlicher, und hat die Techniker seit einer Reihe von Jahren beschäftigt, ohne daß eine gute Lösung gefunden wurde.

Die Aufgabe, die Betriebssicherheit der. Telegraphenleitungen zu erhöhen, wäre am einfachsten dadurch gelöst, daß an Stelle der oberirdischen, mit Erde als Rückleitung betriebenen Einfachleitungen unterirdische Kabelleitungen Anwendung fänden, auf welchen die Übertragung der telegraphischen Zeichen unter Benutzung von Doppelleitungen bewirkt würde, da Kabeleinfachleitungen mit Erde als Rückleitung lediglich einen genügenden Schutz gegen Witterungseinflüsse, aber nicht gegen elektrische Beeinflussung bei verschiedenem Erdpotential gewähren. Außerdem ist die gegenseitige induktive Beeinflussung der Kabeleinfachleitungen untereinander außerordentlich groß und kann nur unter Anwendung besonderer komplizierter Hilfsschal^ tungen und bei sehr kurzen Kabellängen praktisch hinreichend vermindert werden. Infolge dieser Nachteile ist die Betriebssicherheit von Kabeleinfachleitungen keine genügende. Werden hingegen in den Kabeln Doppelleitungen benutzt, so sind nicht nur die Störungen infolge der Witterungseinflüsse, sondern auch durch elektrische Beeinflussung bei verschiedenem Erdpotential behoben.

Diese Lösung konnte bisher jedoch nur unter Aufwendung erheblicher Betriebskosten verwirklicht werden. Der Umfang, welchen der Telegraphenbetrieb gegenwärtig angenommen hat, gestattet nicht die Verwendung von getrennten Stromquellen für jede einzelne Linie, wenn der Betrieb rationell bleiben soll. Die Benutzung von Kabeldoppelleitungen erforderte ' jedoch bisher die Verwendung getrennter Batterien für jeden einzelnen Stromkreis. Aus diesem Grunde konnte diese Betriebsweise nur in sehr beschränktem Maße Anwendung finden. Bei der Benutzung zentraler Stromquellen für mehrere Kabeldoppelleitungen stellten sich infolge der verhältnismäßig hohen Kapazität dieser Leitungen Betriebsstörungen durch gegenseitige induktive Beeinflussung der einzelnen an dieselben Stromquellen angeschlossenen Kreise ein, wenn diese in der bisher bekannten Weise betrieben wurden. Der Telegraphenbetrieb auf ,Kabellinien sowohl mit Einfachleitungen wie mit Doppelleitungen ist daher wegen der angegebenen Betriebsschwierigkeiten nur in sehr beschränktem Umfange eingeführt.

Durch die neue Schaltung nach_ der vorliegenden Erfindung werden die bei der bis-

herigen Schaltung vorhandenen Betriebsschwierigkeiten bei der Übertragung telegraphischer Zeichen auf Doppelleitungen in Kabeln, d. h. Doppelleitungen mit verhältnismäßig hoher Kapazität, beseitigt.

Bei der bisher üblichen Schaltung ist ein Zweig des Stromkreises dauernd mit dem einen Pol der Stromquelle verbunden und die Zeichengabe wird dadurch bewirkt, daß ein

ίο in den anderen der beiden Zweige der Doppelleitung eingeschalteter Kontakt geschlossen oder geöffnet wird, und die betreffenden Gebe- oder Empfangsapparate sind in den einen oder anderen der beiden Zweige eingeschaltet. In dem Moment, in welchem der in dem zweiten Zweig der Leitung befindliche Kontakt geschlossen, d. h. dieser Leitungszweig an den zweiten Pol der Batterie angeschlossen wird, wird nicht nur die betreffende Doppelleitung geladen, sondern es werden sämtliche übrigen an dieselbe Batterie dauernd angeschlossenen Leitungszweige ebenfalls mehr oder weniger geladen werden, je nach der Größe ihrer Kapazität gegen den.an den zweiten Pol der Batterie angeschlossenen Zweig der betreffenden Doppelleitung, auf welcher eine telegraphische Zeichenabgabe erfolgt. Der Stromverlauf ist in beiden Zweigen der Leitung, unsymmetrisch. Die Ladungserscheinungen der übrigen Leitungen werden mit zunehmender Länge der Kabelleitungen ebenfalls zunehmen und bei genügender Stärke die in dem betreffenden Zweig eingeschalteten Telegraphenapparate in Tätigkeit setzen. Besonders stark sind naturgemäß diese störenden Ladungserscheinungen in denjenigen Leitungen, welche an dieselbe Batterie angeschlossen sind und in demselben Kabel verlaufen. Aber auch die' in verschiedenen Kabeln befindlichen und an dieselben Stromquellen angeschlossenen Leitungen werden sich elektrostatisch beeinflussen, wenn die Zentral-Batterie nicht geerdet ist. Im allgemeinen wird man mit diesem Übelstand nicht zu rechnen haben, da die zur Verwendung kommenden Zentral - Batterien auch zum Betrieb mit Einfachleitungen benutzt werden und aus diesem Grunde geerdet sind. Die induktive Beeinflussung der in demselben Kabel verlaufenden Leitungen ist jedoch hierdurch noch nicht beseitigt. Dieses wird vielmehr durch die vorliegende Erfindung erreicht. Dieselbe besteht zunächst darin, daß die beiden Leitungszweige bezüglieh ihrer elektrischen Eigenschaften symmetrisch ausgebildet werden und daß ferner die Zeichenabgabe derartig erfolgt, daß Ladungserscheinungen der übrigen an dieselbe Batterie angeschlossenen Kreise vermindert bezw.

praktisch vermieden werden. Zu diesem Zwecke werden beide Leitungszweige einer Doppelleitung dauernd mit der Batterie verbunden. Beide Teile der Leitung befinden sich sowohl gegenseitig als auch gegenüber den sie umgebenden Leitungen im elektrostatischen Gleichgewichtszustand. Die Variation des elektrischen Zustandes der Leitung, sei es, daß sie in der Veränderung eines beständigen elektrischen Ausgleichsvorganges, sei es, daß sie in der Veränderung eines beständigen oder unbeständigen elektrischen Ausgleiches zur Abgabe eines telegraphischen Zeichens besteht, wird dadurch bewirkt, daß ein Nebenschluß zu den beiden Zweigen der Doppelleitung gelegt wird. Hierdurch wird erreicht, daß der Stromverlauf, während sich der Ausgleichsvorgang zur Übertragung des telegraphischen Zeichens vollzieht, in beiden Zweigen der Leitung symmetrisch erfolgt. Dann wird in einem Kabel mit Doppelleitungen, welche nach bekannten Verfahren so verdrallt bezw. symmetrisch angeordnet sind, daß dieselben als praktisch induktionsfrei bezeichnet werden können, eine gegenseitige induktive Beeinflussung mehrerer in der neuen Schaltung betriebenen Doppelleitungen praktisch nicht eintreten können.

Theoretisch würde man zu dem gleichen Ergebnis gelangen, wenn man nicht beide Leitungszweige dauernd an die Batterie anlegen und, wie hier beschrieben wurde, durch Schließen eines Kontaktes einen Nebenschluß zu den beiden Zweigen legen, sondern beide Leitungszweige vermittels zweier Kontakte, z. B. mittels eines Doppeltasters, mit einer für die hier in Frage kommenden, schnell verlaufenden elektrischen Vorgänge ausreichenden Genauigkeit gleichzeitig anschließen würde. Im Betrieb läßt sich aber eine derartige Genauigkeit, wie sie erforderlieh ist, nur vorübergehend erreichen. Eine praktische Lösung der Aufgabe stellt also dieses Verfahren nicht dar.

Eine Schaltung, welche der vorliegenden Erfindung entspricht, ist in der Fig. 1 dargestellt. Die Gebestation ist mit A, die Empfangsstation mit B bezeichnet. E ist die Betriebsbatterie der Gebestation. Die beiden Leitungszweige α und b sind dauernd an die Batterie angeschaltet. Die Zeichengabe erfolgt durch das Schließen eines im Nebenschluß -zu den beiden Leitungszweigen gelegenen Kontaktes T. Hierdurch wird der indem Empfangsapparat der Station B fließende Strom vermindert, so daß der Apparat in Tätigkeit tritt. Umgekehrt kann auch die Zeichen gäbe durch eine Verstärkung des Stromes erfolgen, indem man den im Ruhezustande geschlossenen Nebenschluß öffnet. Die in beiden Leitungszweigen entgegengesetzt und mit gleicher Intensität verlaufenden Ströme heben sich in ihrer Wirkung bei

induktionsfrei angeordneten Doppelleitungen praktisch auf. Fig. 2 zeigt eine der Praxis entsprechende Schaltung mit mehreren Telegraphenstationen, die nach dem Schema der Fig. ι durchgebildet ist. Es besteht hier die Aufgabe, zwischen zwei Endstationen A und B von jeder Station aus an sämtliche anderen zu telegraphieren, und zwar wird ebenfalls nur eine Batterie zum Geben benutzt, die in der einen Endstation A untergebracht ist.

Die Empfangsapparate sind mit d bezeichnet.

Der Betrieb erfolgt mit Ruhestrom und die Zeichengabe geschieht dadurch, daß durch

' das Schließen des Tasters T in einer Station der Strom in den der Endstation A näher gelegenen Stationen verstärkt, in den entfernter gelegenen dagegen geschwächt wird. In der Endstation B ist der Empfangsapparat durch einen verhältnismäßig großen Widerstand W überbrückt. Durch Kurzschließen des letzteren wird eine genügende Verstärkung des .' Stromes herbeigeführt, so daß die in die Schleife eingeschalteten Empfangsapparate in Tätigkeit treten.

Fig. 3 stellt eine mit Gegenstrom betriebene Doppelleitung mit mehreren Telegraphenstationen dar, und es sind daher entgegengeschaltete Batterien am Anfang und am Ende der Leitung angeordnet. Die Endstationen sind mit A und B bezeichnet. Beim Schließen eines Tasters T auf einer Zwischenstation werden zwei Stromkreise gleichzeitig geschlossen, von denen der eine die Apparate der nach der einen Seite zu gelegenen Statio-η en und der andere diejenigen der nach der entgegengesetzten Seite zu gelegenen Stationen, in Tätigkeit setzt. Die Belastung der beiden Batterien wird hierbei durch Ausgleichswiderstände W geregelt. Das Prinzip dieser Schaltung ist das gleiche wie dasjenige der in Fig. 1 und 2 dargestellten. Der Stromverlauf ist auch hier beim Telegraphieren in beiden Leitungszweigen ein vollkommen symmetrischer und eine induktive Beeinflussung der an dieselben Stromquellen angeschlossenen und in demselben Kabel verlaufenden Doppelleitungen, nicht vorhanden, sobald letztere induktionsfrei geführt sind. Auch eine Beeinflussung derjenigen Doppelleitungen, welche zwar an dieselben Stromquellen angeschlossen sind, aber nicht in demselben Kabel verlaufen, wird nicht eintreten, sobald die Stromquellen praktisch konstante Klemmenspannung beim Telegraphieren besitzen.

In den in den Fig. 2 und 3 dargestellten Anlagen enthalten die Empfangsapparate je zwei Elektromagnete d und in jeden Leitungszweig ist einer derselben eingeschaltet. Dieses hat einerseits den Zweck, die beiden Leiümgszweige symmetrisch auszubilden. Ferner ermöglicht es in der Fig. 3 die Verwendung polarisierter Relais. Es ist nämlich zu beachten, daß hier in einer jeden Station der Strom, in den beiden Leitungszweigen bald in der einen, bald in der anderen Richtung fließt, je nachdem von welcher Seite aus telegraphiert wird. Ein einziges polarisiertes Relais würde also nicht verwendbar sein; dagegen hat man es in der Hand, die beiden Elektromagnete d so zu polarisieren, daß der eine zum Ansprechen einen Strom von entgegengesetzter. Richtung erfordert wie der andere, so daß es gleichgültig ist, von welcher Seite aus telegraphiert wird.

Will man bei den angegebenen neuen Schaltungen von einer Doppelleitung auf eine andere, an dieselbe Stromquelle angeschlossene Leitung telegraphieren, z. B. in Fig. 3 über A nach D oder über B nach C, so sind Übertragungsvorrichtungen nötig, welche beim Ansprechen des zu der einen Linie gehörigen Empfangsapparates gleichzeitig einen Gebekontakt der anderen Linie schließen.

Der Telegraphenbetrieb erfolgt gegenwärtig fast ausschließlich mittels geerdeter Stromquellen. Es ist daher mit Rücksicht auf die Rentabilität des Betriebes erwünscht, dieselben auch für die angegebenen Schaltungen der vorliegenden Erfindung anzuwenden, solange der' Betrieb auf Doppelleitungen nicht auf allen Linien, sondern nur vereinzelt auf den verkehrsreichsten bezw. wichtigsten Linien erfolgen soll. Jede der drei Schaltungen der Fig. 1, 2 und 3 gestattet die Verwendung von Stromquellen, welche geerdet sind; jedoch muß die Erdung der Stromquelle in ihrer Mitte geschehen, damit auch für diesen speziellen Fall der Bedingung genügt ist, daß die beiden Zweige des als Doppelleitung angeordneten Stromkreises und dementsprechcnd die Ausgleichsvorgänge der elektrischen Energie in beiden Zweigen praktisch vollständig symmetrisch sind, deren Erkenntnis die Erfindung als solche kennzeichnet.
Die angegebenen, in Fig. 1, 2 und 3 schematisch* dargestellten Schaltungen besitzen bei Verwendung von in ihrer Mitte geerdeten Batterien nicht nur den Vorteil, daß die gegenseitigen Beeinflussungen sowohl . elektrostatischer wie induktiver Art mehrerer an dieselbe oder an getrennte Stromquellen angeschlossener Doppelleitungen praktisch vollständig unwirksam gemacht sind, sondern auch den Vorzug vollständig isolierter Stromkreise, nämlich von . Störungen infolge verschiedenen Erdpotentiales praktisch frei zu sein, weil die Wickelungen usw. der einzelnen Empfangsapparate symmetrisch auf beide Zweige der Doppelleitungen verteilt und letztere ebenfalls praktisch vollständig symmetrisch angeordnet sind. Da in der Regel auf jedem Telegraphenamt, für das Doppelleitungsbetrieb

mit in Frage kommt, zwei gleiche Batterien als Stromquellen vorhanden sind, deren entgegengesetzte Pole bereits geerdet sind, um die Einfachleitung in besonderen Fällen mit Strom entgegengesetzter Richtung zu betreiben, so bereitet die praktische Anwendung der Erfindung keine Schwierigkeiten.

Claims (4)

1. Patent-Ansprüche:

   i. Schaltung telegraphischer Anlagen mit Zentral - Batteriebetrieb, dadurch gekennzeichnet, daß der Stromweg als eine in beiden Zweigen vollständig symmetrische Doppelleitung ausgebildet ist, und der die Zeichengabe bewirkende elektrische Ausgleich in den Leitungen dadurch herbeigeführt wird, daß ein Nebenschluß, der zwischen die beiden dauernd mit den Polen der Stromquelle verbundenen Leitungszweige zwischengeschaltet ist, verändert, geöffnet oder · geschlossen wird, zum Zwecke, einen symmetrischen Stromverlauf in beiden Leitungszweigen zu erhalten, um die induktive Beeinflussung der Doppelleitungen untereinander zu·vermindern bezw. praktisch zu beseitigen.
2. 2. Ausführungsform nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß in einer Doppelleitung mehrere veränderliche Nebenschlüsse zur Zeichenabgabe Anwendung finden, wenn auf derselben mehrere Stationen untereinander telegraphisch verkehren sollen. ■"·'.■
3. 3. Ausführungsform nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Doppelleitungen beiderseits an entgegengeschaltete Stromquellen angeschlossen sind und die.Zeichengabe in den einzelnen' Stationen mittels eines oder mehrerer zwischen die beiden Leitungszweige geschalteten Kontakte unter Verwendung von Ausgleichswiderständen bewirkt wird, die entweder nur in beiden Leitungszweigen symmetrisch angeschaltet oder auch zum Teil oder ganz als Nebenschluß zwischen beiden Leitungszweigen angeordnet sind.
4. 4. Ausführungsform nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zentralen 5" Stromquellen in der Mitte geerdet sind, zum Zwecke, dieselben gleichzeitig zum Betrieb von Einfachleitungen mit Erde als Rückleitung benutzen zu können und dennoch einen symmetrischen Stromverlauf in den Doppelleitungen beizubehalten.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.