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Schaltungsanordnung für den Funksprechverkehr, insbesondere im-Untertagebetrieb
Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung für den Funksprechverkehr, insbesondere
für den Untertagebetrieb mit Hilfe von mit gemodelter Hochfrequenz arbeitenden tragbaren
Geräten, die einen den Kern -einer Antennenspule eines Empfängers und einer Senderauskopplungswickelung
bilden gekrümm t en Stab aus liF-Eisen aufweisen, welcher bei Ankoppelung des Gerätes
an einen Wellenleiter diesen wenigstens teilweise umgibt, wobei an den Wellenleiter
eine Zentralstation galvanisch angeschlossen ist, welche einen zentralen Empfänger
und Sender aufweist.
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Der Einsatz von Funksprecheinrichtungen im Untertagebergbau ist an
verschiedenen Stellen des Untertagebetriebes nützlich. Als Einsatzbeispiel kommen
Vorrichtungs-, Raub- und Abbaubetriebe in betracht, in denen ausgedehnte Bandanlagen
mit einem zahlenmäßig geringem Bedienungspersonal überwacht werden müssen. Vergleichbare
Verhältnisse ergeben sich auch Uber ige in weitläufigen Aufbereitungsanlagen und
Fabrikationsbetrieben.
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Im Untertagebetrieb ergibt sich zusätzlich die Forderung nach Eigensicherheit
aus dem dadurch möglichen Schutz vor Schlagwetter- und Kohlenstaubexplosionen.
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Bekanntlich ist wegen der ungünstigen Ausbsreitungsbedingungen elektromagnetischer
Wellen (Dämpfung und Reflexionen an Ausbauten, Kohle und Gebirge) unter Tage eine
drahtlose Bunkverbindung je nach verwendeter Frequenz nur über mehr oder weniger
kurze Entfernungen möglich. Es wird deshalb zur Nachrichtenübermittlung unter Tage
leitungsgebundene Hochfrequenz verwendet. Leiterschleifen sind für diesen Zweck
häufig in Form der für den Sprechverkehr zwischen den Lokomotiven benutzten Kopplungsschleifen
bereits vorhanden; sie können anderenfalls verhältnismäßig schnell mit einadrigen
Leitungen verwirklicht werden, die an ihren Enden geerdet sind.
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Es ist bereits eine Funksprecheinrichtung für den Untertagebergbau
bekannt, bei der in die den Wellenleiter bildende Leitungsschleife eine Zentralstation
eingebaut sein muß. Sie dient als Relaistation, die ein von einem tragbaren Gerät
ausgesendetes Brequenzband empfängt, verstärkt und auf ein anderes Frequenzband
umsetzt. Dieses Brequenzband wird dem'Wellenleiter von der Zentralstation aufgegeben
und von einem anderen der tragbaren Geräte empfangen. Infolgedessen können die tragbaren
Geräte untereinander nur über die Zentralstation in Verbindung treten.
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In der Zentralstation befindet sich außer der Einrichtung zur Frequensumsetsung
mit einem vom Empfangspegel gesteuerten Schaltverstärker ein Zeitglied, dessen Einfang
über einen Kondensator mit dem heißen Ende eines Arbeitswiderstandes des Schaltverstärkers
verbunden ist sowie ein dauernd schwingender Ruftongenerator, dessen Ausgang mit
dem Eingang des Modulationsverstärkers des Hochfrequenzsenders über ein von dem
Zeitglied gesteuertes Schaltelement- verbunden ist.
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Die tragbaren Geräte sind mit Stabantennen/mit einer Sprechtaste versehen.
Wird bei eingekoppelten tragbaren Geräten die Sprechtaste gedrückt, so wird über
die dann auftretende Spannungsänderung das Zeitglied in der Zentralstation angestoßen
und schaltet den Ruftongenerator zeitweilig auf den Modulationseingang des Senders,
so daß dieser einen kurzzeitigen Rufton aus sendet.
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Die vorbekannte Funksprecheinrichtung hat die Eigenschaft, daß wegen
der unterschiedlichen und verschieden großen Luftspalte zwischen den Stabantennen
der tragbaren Geräte und dem Wellenleiter verhältnismäßig schlechte Einkopplungswirkungsgrade
im Kauf genommen und soweit als möglich durch entsprechend vergrößerte Hochfrequenzleistungen
ausgeglichen werden müssen.
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Dennoch ist die Verständigungsmöglichkeit bei großen Übertragungswegen
allgemein schlecht.
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In der entraistation kann der Ruf ton jeweils nur einmal durch die
Sprechtaste eines Gerätes kurzzeitig ausgelöst werden. Da der RuSton gleichzeitig
als Kontrolle des Wellenleiters und als Funktionskontrolle für die Zentralstation
dient, weil nach dem Loslassen der Sprechtaste der Rufton auch von dem betreffenden
Gerät gehört werden kann, daS den Rufton ausgelöst hat, muß die wiederholte Kontrolle
der Anlage durch wiederholtes betätigen der Sprechtaste an einem Gerät vorgenommen
werden. Unter Tage ist daß z.B. beim Einsatz der Grubenwehr nachteilig. Um nämlich
solche Kontrollen beim Einsatz in gefährdeten Streckenabschnitten durchführen zu
können, wärtn verhältnismäßig schwierige Manipulationen durchzuführen, die das Vordringen
oder Zurückgehen der Trupps erheblich verzögern würden.
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Bine weitere Funksprechanlage für den Untertagebetrieb gehört noch
nicht zum Stande der Technik. Die bei dieser Anlage an den tragbaren Geräten vorgesehenen
Vorrichtungen zum Ein- und Auskoppeln bestehen jeweils aus dem eingangs erwähnten
gekrümmten Stab aus liF-Eisen, der den Kern der Antennenspule des Empfängers
und
der Senderauskopplungswickltng bildet. Dieser Stab ist in der Regel kontinuierlich
nach einem Kreisbogenabschnitt gekriimmt, wobei seine Enden einen unveränderlichen
Spalt begenzenp dessen Weite größer ist als der Außendurchmesser der den Wellenleiter
bildenden Leitung. Dadurch kann der Stab wie ein Haken auf die Leitung gehängt werden.
Bei sprechbereitem Gerät verläuft das elektromagnetische Feld des Senders bzw. Empfängers
durch den gekrümmten Stab und umgibt dadurch den Wellenleiter mit einem verhältnismäßig
kleinen, jedoch annähernd konstanten Luftspalt. Dadurch ergibt sich eine erhebliche
Verbesserung des Kopplungswirkungsgrades, die ihrerseits den Verzicht auf einen
Verstärker in der Zentralstation ermöglicht, die daher auch ganz entfallen kann.
Diese wird nämlich auch nicht zur Übermittlung eines Ruftones benötigt.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, unter arerwendung einer
Zentralstation an der zuletzt beschriebenen und noch nicht zum Stande der Technik
gehörigen Funksprecheinrichtung die Möglichkeit einer automatischen Funktionskontrolle
und der Übermittlung ihres Ergebnisses an die Träger von Geräten zu schaffen.
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@@findungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß bei der @ingangs
angegebenen Schaltungsanordnung in der Zentralstation, w@e ansich bekannt, ein Zeitglied
mit einem Schaltwerk und einem @F-Generator, der zur Erzeugung eines Ruftones den
Sender der Zentralstation moduliert und eine mit dem Empfangssignal betätigte elektronische
Sperreinrichtung für ein Schaltwerk vorgesehen sind2 daß die Zentralstation bei
auf Empfang geschaltete tragbaren Geräten periodisch kurzzeitig von Empfang auf
Senden @@@ bei gleichzeitiger Aussendung des Ruftones schaltet.
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Sind bei einer solchen Funksprechanlage beispielsweise Grubenrettungstrupps
mit den tragbaren Geräten ausgerüstet, so können sie sofort nach Verlassen des Förderkorbes
mit einer Leitstelle, aber auch untereinander in Verbindung treten. Durch den von
der Zentralstelle ausgesandten RuSton, der als Pilotton wirkt, erkennt der betreffende
Rettungstrupp, ohne sich erst an den Wellenleiter anschließen zu müssen, daß zwischen
ihm und der Leitstelle noch eine Sprechmöglichkeit besteht. Diese Gewißheit ist
von erheblicher psychologischer Bedeutung. Sie ermöglicht außerden sinnvolle Entscheidungen
des Truppführers.
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Zweckmäßig werden die tragbaren Geräte, außer mit einem Betriebsartumschalter,
der bei Tastendruck von Empfang auf Senden umschaltet, mit einer Ruftontaste versehen.
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Um bei funktionsfähiger Zentralstation und vorhandenem Pilotton erkennen
zu können, ob das tragbare Gerät fehlerfrei arbeitet, weist jedes dieser Geräte
zweckmäßig einen Hauptschalter zum Ein- und Ausschalten und einen Anzeiger zur Wiedergabe
der Senderausgangsspannung und zur Spannungskontrolle der Energiequelle auf.
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Der Rufton sollte natürlich hörbar sein, ohne daß dazu das tragbare
Gerät in die übliche Betriebshaltung gebracht zu werden braucht. In diesem Zusammenhang
empfiehlt sich die Anordnung von getrennten Hörkapseln und FEkrofonen in den tragbaren
Geräten. Dadurch kann das Mikrofon hinter einer kleinen Einsprechöffnung im Geräteteil
- unempfindlich gegen Umweltgeräusche -untergebracht werden, während die Hörkapsel,
die auf diesen Verwendungssweck beschränkt ist, entsprechend groß und empSindlich
für schwache Signale bemessen werden kanne
Die Einzelheiten und
die weiteren Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung
eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnungen; es zeigen: Figur 1 schematisch
die Zentralstation bei einer Schaltungsanordnung gemäß der Erfindung, Figur 2 eine
perspektivische Darstellung eines der tragbaren Geräte Bei den in Figur 2 Wiedergegebenen,
tragbaren Geräten handelt es sich um quaderförmige, flache Gehäuse 1, Welche auf
einer ihrer großen Flächen 2 eine Einsprechöffnung 3 für ein hinter dieser sitzendes
Mikrofon und eine verhältnismäßig große und vom Mikofon getrennte Hörkapsel 4 aufweisten
Auf einer der kurzen Schmalflächen befindet sich eine versenkte Montageplatte 5
mit einem Instrument 6. Das Instrument zeigt- die Senderausgangsspannung und die
Spannung der im Gerät unterBebrachten, aber nicht dargestellten Batterie an.
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Auf der Platte 5 befindet sich außerdem ein Schalter 7 mit einem Druckknopf
8. Bei losgelassener Taste 8 ist das Gerät auf Empfang geschaltet, sofern ein Hauptschalter
9 in seine Betätigungsstelling gebracht worden ist. Wird die Taste gedrückt, so
wird das Gerät auf Senden umgeschaltet.
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Außer dem Betriebsartumschalter 7 befindet sich auf der lsontageplatte
5 noch ein Ruftonschalter lo sowie ein lautsta'rkeregeler 11. Aus der Platte tritt
außerdem eine flexible Leitung 12 aus.
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Am freien Ende dieser Leitung befindet sich ein Körper 13 mit einer
Abdeckplatte 14, welche von mehreren Schrauben 15 gehalten wird. Unter der Abdeckplatte
befinden sich die Anschlüsse für die Verbindungsleitung 12 zu einem in das hakenförmige
Ende 16 des Körpers 13 eingehauten gakrümmten Stab 17 aus HF-Eisen.
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Dieser Stab ist Kontinuierlich nach einem Kreisbogenabschnitt gekrümmt
und bagrenzt mit seinen
Enden einen unveränderlichen Spalt (18),
dessen Weite größer als der Außendurchmesser einer nicht dargestellten Leitung ist,
welche bei angekoppeltem Gerät als Wellenleiter dient.
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Mit diesem Wellenleiter ist eine Zentralstation galvanisch verbunden,
welche einen zentralen Empfänger(E)und einen zentralen Sender(S)enthält. Die Zentralstation
besitzt außerdem ein Zeitglied(Z)mit einem Schaltwerk, durch das die Zentralstation
periodisch kurzzeitig von Empfang auf Senden geschaltet-wird, wobei dann gleichzeitig
ein Signalton ausgesandt wird. Dieser nignalton wird durch einen DS-Generator erzeugt,
der bei(Osc) untergebracht ist und mit dem der Sender(S)moduliert wird.
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Eine elektronische Sperreinrichtung ist bei Sp wiedergegeben.
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Durch sie wird die von dem Zeitglied(Z)bewirkte, periodische dmschaltung
zwischen Empfang und Senden außer Betrieb gesetzt, sobald ein Sendesignal bei(E)eintrifft.
Die Sperrung ist nur wirksam, solange die Gesprächsverbindung besteht.
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Obwohl die Erfindung vornehmlich anhand des Einsatzes der Grubenwehr
im Vorstehenden beschrieben und dargestellt wurde, kann sie bei vergleichbarem Verhältnis
auch über Tage eingesezt werden.