DE349354C

DE349354C - Device for generating electrical surges

Info

Publication number: DE349354C
Application number: DE1920349354D
Authority: DE
Original assignee: Siemens and Halske AG; Siemens AG
Current assignee: Siemens and Halske AG; Siemens AG
Priority date: 1920-04-17
Filing date: 1920-04-17
Publication date: 1922-02-28

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung, um in einer Leitung einen Stromstoß von bestimmter Dauer oder Stärke zu erzeugen. Es ist bereits eine Einrichtung für Telegraphierzwecke bekannt geworden, bei der ein Kondensator in der einen Stellung eines Schalters von einer Batterie geladen wird, während er in der andern Stellung in Reihe mit einer entgegengesetzt geschalteten Batterie liegt, soThe invention relates to a device to a current surge of certain in a line To create duration or strength. It is already a facility for telegraphing purposes become known in which a capacitor in one position of a switch is charged by a battery while he in the other position is in series with an oppositely connected battery, so

ίο daß ein zur Beeinflussung eines Relais dienender Stromstoß von bestimmter Dauer mit der Summe von Batterie- und Kondensatorspannung erzeugt wird.- Diese Einrichtung hat jedoch namentlich den Mangel, daß mit Hilfe der technisch verwendbaren, ohne erhebliche Kosten herstellbaren Kondensatoren wegen der' geringen Kapazität dieser Kondensatoren nur eine verhältnismäßig geringe elektromagnetische Wirkung des durch den Entladestrom beeinflußten Relais hervorgerufen werden kann.ίο that a serving to influence a relay Current surge of a certain duration with the sum of the battery and capacitor voltage is produced.- This device, however, has the particular defect that with help because of the technically usable capacitors that can be produced without significant costs the 'small capacity of these capacitors only a relatively low electromagnetic Effect of the relay influenced by the discharge current can.

Um die mit der Verwendung von Kondensatoren verbundenen Nachteile zu beseitigen, sind nach der Erfindung in die Leitung Polarisationszellen eingeschaltet, die mittels eines Schalters entladen und wieder aufgeladen werden, um in der Leitung einen Stromstoß hervorzurufen, dessen Dauer oder Stärke durch das Entladen und Wiederaufladen der Polarisationszellen bestimmt ist. Die Polari- 3» sationszellen haben bekanntlich die Eigenschaft, Strömen den Weg in einer Leitung zu versperren. Diese Zellen werden durch eine Stromquelle in entsprechender Weise aufgeladen und bilden eine Gegenspannung gegen die Stromquelle. Sobald die Polarisationsspannung der aufgedrückten Spannung das Gleichgewicht hält, wird das Fließen eines Stromes in der betreffenden Leitung verhindert. Wenn die Polarisationszellen nun nach ihrer Aufladung so umgeschaltet werden, da'ß sie in Hintereinanderschaltung mit der Stromquelle liegen, entsteht in der Leitung ein Stromstoß von zunächst doppelter Spannung der Batterie, die Polarisationszellen entladen sich bis zum Werte Null und werden dann durch die Stromquelle in entgegengesetztem Sinn wieder aufgeladen. Die Spannung in dem Stromkreis sinkt mithin mit einer von dem in der Leitung bestehenden Widerstand abhängigen Geschwindigkeit auf den Wert Null, der dann erreicht wird, wenn die Polarisationszellen die der Batteriespannung entsprechende Gegenspannung haben. Der in derTo eliminate the disadvantages associated with the use of capacitors, are switched according to the invention in the line polarization cells by means of a switch can be discharged and recharged to create a current surge in the line cause its duration or strength by discharging and recharging the Polarization cells is determined. The polarization cells are known to have the property Stream to block the way in a conduit. These cells are made by a Power source charged in a corresponding way and form a counter voltage against the power source. As soon as the polarization voltage of the applied voltage the Keeps equilibrium, the flow of a current in the relevant line is prevented. If the polarization cells are switched over after they have been charged, that if they are connected in series with the power source, a is created in the line Impulse of current initially double the voltage of the battery, discharging the polarization cells themselves down to the values zero and are then in reverse by the power source Sense recharged. The voltage in the circuit therefore decreases with one of the speed dependent on the resistance in the line to the value Zero, which is reached when the polarization cells match the battery voltage Have counter tension. The Indian

Leitung· durch die Umschaltung erzeugte Stromstoß, durch den beispielsweise ein in die Leitung eingeschaltetes Relais erregt werden kann, hat mithin eine von der Dauer der L^Tmschaltung unabhängige, bestimmte Dauer.Line · The current surge generated by the switchover, by means of which, for example, a relay switched on in the line can be excited, therefore has a specific duration independent ^{of the duration of the L T m switch.}

Die Schaltung kann auch so gewählt sein, daß die Auslösung eines Schaltvorganges, die beispielsweise durch Erregung eines in die Leitung eingeschalteten Relais erfolgt, durch ίο die Stärke des Wiederaufladungsstromes der Polarisationszellen bedingt ist. In diesem Fall brauchen sich . die Polarisationszellen nicht völlig, sondern nur bis zu einem gewissen Grad zu entladen. Der Wiederaufladestrom ist dann von dem Grad der Entladung der Polarisationszellen abhängig.The circuit can also be chosen so that the triggering of a switching process, the takes place, for example, by energizing a relay switched on in the line ίο the strength of the recharge current of the polarization cells is conditional. In this Case need each other. the polarization cells not completely, but only up to a certain point Degree to discharge. The recharge current is then dependent on the degree of discharge of the polarization cells.

Die Verwendung von Polarisationszellen für den vorher dargelegten Zweck bietet gegenüber der Benutzung von Kondensatoren verschiedene Vorteile. Die Polarisationsspannung der Zellen, die der aufgedrückten Spannung entgegenwirkt, ist von der letztgenannten Spannung unabhängig, während die Gegenspannung eines Kondensators nach vollendeter Ladung immer gleich der aufgedrückten Spannung ist. Die Polarisationsspannung der technisch verwendbaren Polarisationszellen beträgt 1,8 Volt bei einer Kapazität von etwa 80 Mf. und bei ¹Z₂ Sek. Ladung (150 Mf. bei ι s Sek. Ladung). Der galvanische Entladestrom einer derartigen kleinen Zelle beeinflußt ein in den Stromkreis eingeschaltetes Relais in solchem Maße, daß dieses Relais eine erhebliche elektromagnetische AVirkung ausübt. Mit Hilfe der technisch verwendbaren Kondensatoren kann dagegen eine derartige elektromagnetische Wirkung des durch den Entladestrom beeinflußten Relais bei gleicher Ladespannung nicht annähernd erreicht werden, während andererseits der Bau von Kondensatoren von mehr als 10 Mf. sehr kostspielig wäre.The use of polarization cells for the purpose set out above offers several advantages over the use of capacitors. The polarization voltage of the cells, which counteracts the applied voltage, is independent of the latter voltage, while the countervoltage of a capacitor is always equal to the applied voltage after charging has been completed. The polarization voltage of the technically usable polarization cells is 1.8 volts with a capacity of about 80 Mf. And with ¹ Z ₂ sec. Charge (150 Mf. With ι s sec. Charge). The galvanic discharge current of such a small cell influences a relay switched on in the circuit to such an extent that this relay has a considerable electromagnetic A effect. With the help of technically usable capacitors, on the other hand, such an electromagnetic effect of the relay influenced by the discharge current cannot even be achieved with the same charging voltage, while on the other hand the construction of capacitors of more than 10 Mf. Would be very expensive.

Der Entladestrom einer Polarisationszelle hat im Vergleich zu dem Entladestrom eines _: Kondensators eine sehr große Stärke, auch ist '■. die Dauer der Entladung erheblich größer als die Dauer der wirksamen ersten Oszillation eines durch einen Kondensator hervorgerufenen Entladefunkens.The discharge current of a polarization cell has a very high strength _{compared to the discharge current of a:} capacitor, also is' ■. the duration of the discharge is considerably greater than the duration of the effective first oscillation of a discharge spark caused by a capacitor.

Besonders vorteilhaft ist die Verwendung von Polarisationszellen zur Erzeugung von Stromstößen bestimmter Dauer oder Stärke ^! im Telegraphenbetriebe. Beim telegraphischen Anruf einer Station wird eine Morsetaste längere Zeit niedergedrückt. Hierbei bewirkt die Stromunterbrechung an der anzurufenden Station die Entladung von Polarisationszellen über einen hohen Widerstand. Nach erfolgter Entladung läßt der Wiederaufladestrom ein Anrufrelais ansprechen; Der Betrieb einer derartigen Anlage mit Kondensatoren würde bei einer Kondensatorkapazität ; von 2 Mf. eine Betriebsspannung von etwa 60 bis 80 Volt erfordern, um ein sicheres Ansprechen des Anruf relais zu gewährleisten, fi.s Demgegenüber kann bei der Verwendung von Polarisationszellen die gleiche Wirkung mit einer Spannung, von einigen \^rolt erreicht Aver den.The use of polarization cells for generating current surges of a certain duration or strength is particularly advantageous ^! in the telegraph company. When a station is called by telegram, a Morse code key is pressed for a long time. In this case, the power interruption at the station to be called causes the polarization cells to discharge via a high resistance. After the discharge has taken place, the recharging current triggers a call relay; The operation of such a system with capacitors would be with a capacitor capacity; of 2 Mf. require an operating voltage of around 60 to 80 volts to ensure reliable response of the call relay, on the other hand, when using polarization cells, the same effect can be achieved with a voltage of a few \ ^r olt.

Auf der Zeichnung sind vier verschiedene v· Anwendungsbeispiele der Erfindung schematisch dargestellt, wobei in die Leitung, in adder Stromstoß erzeugt -werden soll, ein durch die Wicklung eines Relais gebildeter Widerstand eingeschaltet ist.In the drawing, four different v · application of the invention are shown schematically, being intended -Be produced in the line, in adder power surge, a formed by the winding resistance of a relay is switched on.

Bei der in Abb. 1 dargestellten Ausführung sind die Polarisationszellen α im Ruhezustand eines Schalters b unmittelbar mit einer Batterie c zusammengeschaltet. Infolgedessen sind die Polarisationszellen σ bis zur Spannung der Batterie c aufgeladen, so daß kein Stromfluß entstehen kann. Wird der Schalter b von Hand oder unter dem Einfluß eines Relais d umgeschaltet, so werden die Polarisationszellen α unter Vertauschung der Pole in Reihe mit den Wicklungen eines Relais e und der Batterie c geschaltet, so daß zunächst ein Stromfluß unter der doppelten Spannung der Batterie c entsteht, der aber sofort infolge Abnahme der Spannung der Polarisationszellen vermindert wird. Das Relais e hat seinen Anker angezogen und hält diesen so lange in der Arbeitsstellung, bis die durch das Wiederaufladen der Polarisationszellen in entgegengesetztem Sinn erzeugte Gegenspannung so groß ist, daß die Spannung in dem Stromkreis und damit die Erregung des Relais e zu gering wird und dieses den Anker abfallen läßt. Nach dem Zurückgehen des Schalters b in die Ruhestellung findet das Ent- und Wiederaufladen der Polarisationszellen α sofort statt. In the embodiment shown in Fig. 1, the polarization cells α are connected directly to a battery c in the idle state of a switch b . As a result, the polarization cells σ are charged up to the voltage of the battery c , so that no current can flow. If the switch b is switched over by hand or under the influence of a relay d, the polarization cells α are switched in series with the windings of a relay e and the battery c , with the polarization reversed, so that initially a current flow under twice the voltage of battery c arises, which is immediately reduced as a result of the decrease in the voltage of the polarization cells. The relay e has attracted its armature and keeps it in the working position until the counter-voltage generated by the recharging of the polarization cells in the opposite sense is so great that the voltage in the circuit and thus the excitation of the relay e is too low and this drops the anchor. After the switch b has returned to the rest position, the polarization cells α are immediately discharged and recharged.

Die Einrichtung kann auch so getroffen werden, daß das Aufladen der Polarisationszellen α in der Arbeitsstellung des Schalters b geschieht und das Entladen in der Ruhestellung." Abb. 2 zeigt eine derartige Anordnung. In der Ruhestellung des Schalters b sind die Polarisationszellen mit der Stromquelle c und dem Relais e in Reihe geschaltet. Nachdem in der Arbeitsstellung des Schalters b die Ent- und Aufladung der Polarisationszellen in entgegengesetztem Sinne stattgefunden hat, wird in der Ruhestellung eine Erregung des Relais e stattfinden, die jedoch, wie oben beschrieben ist, nur so lange andauert, bis die durch das entgegengesetzte Aufladen der Zellen α erzeugte Gegenspannung die aufgedrückte Spannung kompensiert.The device can also be made so that the charging of the polarization cells α takes place in the working position of the switch b and the discharging in the rest position. "Fig. 2 shows such an arrangement. In the rest position of the switch b , the polarization cells are connected to the current source c and the relay e connected in series. After the polarization cells have been charged and discharged in the opposite direction in the working position of switch b, relay e will be energized in the rest position, which, however, as described above, only lasts for as long lasts until the counter-voltage generated by the opposite charging of the cells α compensates for the applied voltage.

Die beschriebenen Einrichtungen können in allen Fällen Verwendung finden, in denen es darauf ankommt, einen Stromstoß von be-The facilities described can be used in all cases in which it it comes down to a surge of electricity

stimmter Dauer unabhängig von der Schließflauer der Leitung zu erzeugen, in die das Relais d eingeschaltet ist. Der Stromstoß behäl t seine bestimmte Länge auch dann, wenn diese Leitung auf längere Zeit geschlossen wird.of a certain duration regardless of the closing time of the line in which the relay d is switched on. The current surge retains its specific length even if this line is closed for a long period of time.

Bei der in Abb. 3 wiedergegebenen _ Ausführung können die Polarisationszellen a durch einen Schalter oder durch den Anker b eines Relais d kurzgeschlossen werden. Wird der Anker b geschlossen, so spricht das Relais e sofort an. Wird der Anker b dann wieder geöffnet, so läßt das Relais e seinen Anker nicht sofort fallen, da in dem Stromkreis e, c, α die Wiederaufladung der Polarisationszellen α vor sich gehen muß. Erst wenn diese bis zu einem gewissen Grad gediehen ist, läßt das Relais e seinen Anker fallen. Beim Schließen des Ankerkontaktes b findet hierauf die Entladung der Polarisationszellen α statt, die die Wirkung der Stromquelle c unterstützt. Das Relais β kann mithin als Verzögerungsrelais dienen.When reproduced in Fig. 3 embodiment, the polarization _ cells a can by a switch or by the armature being short-circuited d b of a relay. If the armature b is closed, the relay e responds immediately. If the armature b is then opened again, the relay e does not drop its armature immediately, since the recharging of the polarization cells α must take place in the circuit e, c, α. Only when this has progressed to a certain extent does the relay e drop its anchor. When the armature contact b closes, the polarization cells α are then discharged, which supports the effect of the current source c. The relay β can therefore serve as a delay relay.

Bei der in Abb. 4 dargestellten Anordnung ist das Relais e ebenfalls mit der Batterie c und den Polarisationszellen a in Reihe geschaltet. Mittels eines Schalters oder des Ankers b eines Relais d kann ein die Polarisationszellen α überbrückender, regelbarer Widerstand w eingeschaltet werden. Wird das Re- lais d durch kurze Stromstöße erregt, so erfolgt beim jedesmaligen Anliegen des Ankers b an dem unteren Kontakt ein teilweises Entladen der Zellen a, beim Anliegen des Ankers an dem oberen Kontakt ein Wiederaufladen. Die Stärke des Wiederaufladungsstromes ist durch den Grad der Entladung der Polarisationszellen während des Anliegens desIn the arrangement shown in Fig. 4, the relay e is also connected in series with the battery c and the polarization cells a. A controllable resistor w bridging the polarization cells α can be switched on by means of a switch or the armature b of a relay d. If the relay d is excited by short current surges, the cells a are partially discharged each time the armature b comes into contact with the lower contact, and when the armature comes into contact with the upper contact, they are recharged. The strength of the recharging current is determined by the degree of discharge of the polarization cells during the application of the

. Ankers b an dem unteren Kontakt bedingt.. Armature b conditionally on the lower contact.

Der Grad der Entladung ist wiederum von der Dauer des Anliegens des Ankers b an dem unteren Kontakt und der Größe des Widerstandes w abhängig.The degree of discharge is in turn dependent on the duration of the application of the armature b to the lower contact and the size of the resistor w.

Es ist daher möglich, durch passende Bemessung des Widerstandes w in bezug auf die Länge der durch das Relais d gesandten Stromstöße und die Batteriespannüng die Schaltung so zu treffen, daß der Wiederaufladestrom erst dann eine das Ansprechen des Relais e herbeiführende Stärke erreicht, wenn die Polarisationszellen α durch die Wirkung einer langen Stromfluß dauer im Relais d genügend weit entladen waren. Durch Anordnung einer Haltewicklung ist es möglieh, den Anker des Relais e in der Arbeitsstellung zu halten.It is therefore possible, by appropriately dimensioning the resistance w in relation to the length of the current impulses sent by the relay d and the battery voltage, to make the circuit in such a way that the recharging current only reaches a level which causes the relay e to respond when the polarization cells α were sufficiently discharged by the effect of a long current flow duration in the relay d. By arranging a holding winding, it is possible to keep the armature of the relay e in the working position.

Im Telegraphenbetrieb kann eine derartige Schaltungsanordnung zum Anrufen der Stationen verwendet werden. Das Relais e würde in diesem Fall auf normale Morsezeichen, welche durch die das Relais d enthaltende Leitung gesandt würden, nicht ansprechen, während es bei einem längeren Tastendruck, der eine längere Erregung des Relais d zur Folge haben würde, zum Ansprechen gebracht würde und ein Rufsignal beliebiger Art auslösen 6g könnte.In telegraph operation, such a circuit arrangement can be used to call the stations. The relay e would in this case not respond to normal Morse code, which would be sent through the line containing the relay d , while it would respond to a longer key press, which would cause the relay d to be energized for a longer period of time, and a Could trigger any kind of call signal 6g.

Claims

Patent-to sayings:

1. Device for generating current surges in a line, thereby characterized in that polarization cells are switched into the line, which from A power source when flipping a switch can either be discharged or recharged to put on the line to cause a current surge, the duration or strength of which is due to the discharge and recharging the polarization cells necessary time is determined.

2. Device according to claim 1, characterized by a switching device (V), which connects the polarization cells (α) in one position directly and in a second position with interchanging the poles via a useful resistor (V) with a power source (c) in series .

3. Device according to claim r, characterized in that the polarization cells (α) connected in series with the power source (c) and a relay (e) are short-circuited by the armature of a second relay or a switch (b) so that the first relay (e) remains energized for some time even after the short circuit has been removed when the polarization cells are then recharged.

4. Device according to claim 1 and 3, characterized in that by means of the relay armature or switch (&) a polarization cells (a) bridging, controllable A resistor (w) is switched on, which can be set so that when this resistor is switched on during a short time are not so far unload the polarization cells that recharge current can bring the switched with the polarization cell in series relay (s) for response, while bringing with longer discharge duration, the relay (s) during recharging of the polarizing cell by the charging current to operate.

1 sheet of drawings.