DE3604491C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Wenn zum Zwecke der wahlweisen Anschaltung von zwei Fernsprechapparaten an eine Telefonanschlußleitung Relais mit der an der Telefonanschlußleitung verfügbaren Spannung betrieben werden sollen, stellt sich herkömmlicherweise das Problem, daß an dieser Anschlußstelle eine je nach Leitungslänge unterschiedliche Spannung von 10 bis 30 Volt zur Verfügung steht. Wird jetzt das Relais angeschaltet, so stellt dies eine weitere Bürde dar, wodurch die Spannung sogar noch auf kleinere Werte absinkt. Nun müssen solche Vorrichtungen teure Spezialrelais enthalten, die einerseits bei der kleinstmöglichen Betriebsspannung zuverlässig ansprechen und die andererseits die bis zu dreimal so große maximal mögliche Betriebsspannung bzw. den dann fließenden Strom verkraften. Es können Probleme der Sättigung des Magnetkreises, der Demagnetisierung des Halte­ magneten (der die Kontakte in beiden Schaltstellungen jeweils hält) und der Spulenerwärmung auftreten. Naturgemäß bestimmt sich der maximal mögliche Spulenwiderstand nach der kleinstmöglichen Spannung und demnach stellt so ein Relais bei der überwiegenden Zahl von Anwendungsfällen, wo durchschnittlich größere Spannungen zur Verfügung stehen, eine unnötig starke Belastung für den über die Anschlußleitung führenden Stromkreis dar.

Bei Vorrichtungen zum automatischen wahlweisen Anschalten zweier Fernsprechapparate an eine Telefonanschlußleitung wird der Schleifenstrom als Auslösekriterium erfaßt, der über einen Fernsprechapparat zu fließen beginnt, wenn sein Hörer abgehoben wird. Wenn bei einem Apparat der Hörer abgehoben wird, soll nur dieser Apparat mit der Telefonanschlußleitung verbunden bleiben, während die Zuleitung zum zweiten Apparat mittels der Relaiskontakte zu unterbrechen ist. Mit dem Abheben des Hörers wird der sogenannte Gabelumschalter betätigt, der den Stromkreis über die Sprech­ einrichtung (Übertrager, Mikrofon, Hörkapsel) schließt, woraufhin der Schleifenstrom über diese Sprecheinrichtung zu fließen beginnt. Dieser Schleifenstrom ist natürlich ebenfalls von der Leitungslänge (genauer vom Leitungswiderstand) abhängig und kann daher auch um den Faktor 3 etwa verschieden sein. Herkömmliche Einrichtungen, die den Schleifenstrom zuverlässig bei allen möglichen Betriebsverhältnissen erfassen können, sind aufwendig und stellen selbst auch eine bedeutende zusätzliche Bürde dar.

Aus der DE-OS 34 00 304 ist eine gattungsgemäße Vorrichtung bekannt, bei der die zweite Reihenschaltung und somit der Speicherkondensator erst nach dem Einsetzen eines Schleifen­ stromes an Spannung gelegt wird. Zwar vermag der Speicherkondensator die Spitzenstrom­ belastung durch den Schaltimpuls für das Relais aufzufangen, aber die an ihm verfügbare Spannung ist von der Leitungslänge abhängig, woraus die eingangs genannten Probleme resultieren. Weiterhin ist nur einem Apparat eine Schleifenstromerkennungsschaltung zugeordnet, während die Setzwicklung des Relais für den anderen Apparat direkt in der Apparateleitung liegt und daher ebenfalls voll dem Einfluß der Leitungslänge unterliegt. Die Rückschaltung schließlich wird jeweils über einen separaten Gabelumschaltkontakt und eine separate Leitung ausgelöst, wobei auch die Rückstellwicklungen nur die vom Leitungs­ widerstand abhängige Spannung zur Verfügung haben.

Aus der DE-OS 20 43 611 ist eine Ladeschaltung für einen Speicherkondensator bekannt, der impulsmäßige Belastungen von der Telefonleitung fernhält, indem er die Schaltströme für die Relais kurzzeitig bereitstellt, seinerseits aber langfristig über eine Konstantstrom­ schaltung aus dem Telefonnetz geladen wird. Da diese Regelung einen Stromfluß mit einer ausreichenden Regelreserve voraussetzt, endet die Ladung je nach Leitungslänge bei unterschiedlichen Kondensatorspannungen, womit für die daran zu betreibenden Relais dieselben eingangs genannten Probleme bestehen.

In der aus der DE-OS 31 10 706 bekannten Schaltungsanordnung dient ein Speicher­ kondensator als "Gedächtnis" für die Polarität der Leitungsspanung vor der Betätigung der Gabelumschalter eines Fernsprechapparates und nur wenn diese Polarität von einer Vorgabe abweicht, wird ein Relais vom Entladestrom des Kondensators betätigt. Diese Polaritätssicherung kann nie oder auch höchstens einmal nach der Installation der Anlage aktiv werden und hierbei stellt sich weder das Problem einer ungebührlichen Belastung des Telefonnetzes durch ein schlecht angepaßtes Relais noch das Problem eines nicht optimierten Relais.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine gattungsgemäße Vorrichtung so weiterzubilden, daß die Abhängigkeit von den variierenden Leitungslängen vermindert wird und die Verwendung einfacher, billigerer Relais möglich ist, bei Reduzierung der Belastung des Telefonnetzes. Gleichfalls soll auch eine einfachere Erfassung des Schleifenstromes in diesem Zusammenhang angestrebt werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Der Speicherkondensator kann sich während der Zeit, in der kein Schleifenstrom fließt, auf die dann an der Telefonanschlußleitung anliegende volle Zentral- Betriebsspannung von 60 V aufladen, welcher Ladeendwert unabhängig von der Leitungslänge erreicht wird. Die Ladediode verhindert eine Rückladung, wenn die Be­ triebsspannung zufolge zugeschalteter Verbraucher (die einen Schleifenstrom und damit einem Spannungsabfall an der Telefonanschlußleitung bewirken) abfällt. Zur Betätigung des Relais steht daher am Speicherkondensator unabhängig von den jeweiligen Be­ triebsorten stets dieselbe Energie und Spannung zur Verfügung.

Die Spannungsschwellwertschaltung gewährleistet auf einfache Weise das Erkennen des Gesprächsendes und die Verzögerungsschaltung gewährleistet eine volle Aufladung des zweiten Speicherkondensators bis zum Null-Strom-Zustand, in dem auch für die Rückstellung der Relais der Einfluß der Leitungslänge ausgeschaltet ist. Außerdem verhindert die Verzögerung ein ungewolltes Rückstellen während der aktiven Wahl.

Zur Lösung der Aufgabe, die Erfassung des Schleifenstroms zu verbessern, ist die Ausgestaltung nach Anspruch 3, insbesondere als Ergänzung zum Vorstehenden, in Verbindung mit einem lichtabhängig steuerbaren Halbleiter-Schaltelement besonders vorteilhaft. Eine Fotodiode verursacht einen weitgehend stromunabhängigen Spannungs­ abfall, daher ist ihre Beeinflussung des Schleifenstromes unabhängig von der Leitungs­ länge. In Verbindung mit den weiterbildenden Merkmalen der Ansprüche 4 und 5 ist die Erfassung des Schleifenstromes und Steuerung des zugeordneten Relais be­ sonders einfach und betriebssicher zu realisieren.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung. Es zeigt

Fig. 1 ein Prinzipschaltschema zur Veranschaulichung des Null-Strom-Prinzips,

Fig. 2 ein Schaltschema einer ersten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung,

Fig. 3 ein Schaltschema einer zweiten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung.

Gemäß Fig. 1 ist mit 1 ein Fernsprechapparat bezeichnet, der bekanntermaßen mit zwei Anschlußklemmen 2 und 3 an die zwei Adern 4 und 5 einer Telefonanschluß­ leitung angeschlossen ist. Der Widerstand der Telefonanschlußleitung ist ersatzweise mit 6 bezeichnet. Die Adern 4 und 5 führen zu Klemmen 7 und 8 einer Fernsprechzentrale, in der sich auch ein dem Fernsprechapparat 1 zugeordnetes Teilnehmerrelais 9 be­ findet, dessen Anordnung im Leitungskreis hier schematisch angedeutet ist. Auch werden dann Impulsrelais (nicht gezeichnet) zugeschaltet. In der Fernsprechzentrale befindet sich auch die Stromversorgung mit dem Pluspol 11 und dem Minuspol 12 zwischen denen eine Zentral-Betriebsspannung von 60 Volt herrscht. Die Innenschaltung des Fernsprechapparates 1 ist prinzipgemäß dargestellt, soweit dies zum Verständnis der Erfindung förderlich ist. Die genaue Schaltung ist hier nicht von Bedeutung. Prinzipiell sind zwei Kontakte 13 und 14 des sogenannten Gabelumschalters vorhanden, die beim Abheben des Handapparates (Hörers) betätigt werden. Gezeichnet ist die Ruhestellung aller Kontakte, d. h., bei aufgelegtem Hörer und nicht betätigter Wähl­ scheibe. Die Wählscheibe aktiviert bei ihrer Betätigung den sogenannten Nummernscheiben­ arbeitskontakt (nsa) 15, der während des Wahlscheibenablaufes schließt und den Nummern­ scheibenimpulskontakt (nsi) 16, der der gewählten Nummer entsprechend oft den Strom­ kreis unterbricht. Weiter ist noch eine Sprecheinrichtung 17 vorhanden, die ein Mikro­ fon 18, einen Hörer 19 und einen Übertrager 21 umfaßt. Schließlich ist ein Wecker oder Summer 22 vorhanden und in der Zuleitung von der Anschlußklemme 3 zum Kontakt 13 befindet sich ein Kondensator 23 und ein Widerstand 24. Gemeinsam fungieren sie bei umgelegten Kontakten 13 und 14 als Funkenlöschung für den nsi- Kontakt 16, im gezeichneten Kontaktzustand jedoch dient der Kondensator 23 als Gleichstromsperre, die nur einen Rufwechselstrom zum Wecker 22 durchläßt, so daß der Stromkreis vom Pluspol 11 über das Teilnehmerrelais 9, die Ader 4, den Fern­ sprechapparat 1, die Ader 5 zum Minuspol 12 unterbrochen ist.

Sobald jedoch der Hörer des Fernsprechapparats 1 abgenommen wird, schalten die Kontakte 13 und 14 um und über den Kontakt 14 wird die Sprecheinrichtung 17 in den vorhin bezeichneten Stromkreis geschaltet. Die Sprecheinrichtung hat einen Gleichstromwider­ stand von etwa 200 Ohm, so daß je nach Leitungslänge (Widerstand 6) ein mehr oder weniger großer Strom fließt. Die Grenzwerte sind jedenfalls so festgelegt, daß auf jeden Fall das Teilnehmerrelais 9 anspricht und damit die gewünschte Schaltfunktion ausführt. Es versteht sich, daß die Spannung U 1 zwischen den Anschlußklemmen 2 und 3 je nach Größe des Widerstandes 6 (also entfernungsabhängig) zwischen 10 und 30 V variieren kann. Wenn man daher teilnehmerseitig mit dieser Spannung U 1 noch ein Relais betätigen möchte, so muß dieses auf die kleinstmögliche Spannung noch reagieren können.

Um diese Abhängigkeit von der Leitungslänge zu beseitigen ist zwischen die Anschluß­ klemmen 2 und 3 die Reihenschaltung eines Speicherkondensators 25 und einer Ladediode 26 geschaltet. Wenn nun, wie gezeichnet, bei aufgelegtem Hörer der Gleichstromkreis über den Fernsprechapparat 1 unterbrochen ist, dann kann sich der Speicherkondensator 25 im Leitungskreis vom Pluspol 11 zum Minuspol 12 mit dem bekanntermaßen exponentiell abnehmenden Ladestrom aufladen, wobei schließ­ lich beim Ladestrom "Null" die Spannung U 1 gleich ist der Zentral-Betriebsspannung von 60 V. Den gleichen Wert hat dann die Kondensatorspannung U 2. Auch wenn dann der Hörer abgehoben wird, womit U 1 auf 10-30 Volt zusammenbricht, bleibt U 2 bei 60 V, weil die Ladediode eine Rückladung verhindert. Mit der Kondensatorspannung U 2 kann man daher sehr gut ein Relais betätigen, wofür man keine teure Spezialanfertigung braucht, weil die Variation der Betriebsverhältnisse aufgrund unterschiedlicher Leitungslänge eliminiert ist.

In Fig. 2 ist das Schaltschema einer Vorrichtung dargestellt, die dazu dient, zwei Fernsprechapparate 1 bzw. 1′ wahlweise an die beiden Adern 4 und 5 der Telefon­ anschlußleitung anzuschalten. Dabei soll mit dem Abheben des Hörers bei einem Fernsprechapparat automatisch die Zuleitung zum anderen Fernsprechapparat ge­ trennt werden. Wenn dann der Hörer wieder aufgelegt wird, muß der ursprüngliche Zustand wieder herbeigeführt werden, indem gewährleistet ist, daß ein ankommendes Rufsignal den Wecker beider Fernsprechapparate erreicht. Da eine derartige Vor­ richtung am öffentlichen Telefonnetz in erster Linie betrieben werden soll, sind an die Zuverlässigkeit hohe Anforderungen gestellt. Auch darf der reguläre Fern­ sprechbetrieb nicht beeinträchtigt werden.

Wie ersichtlich, ist ein Speicherkondensator 27 über eine Dioden-Brückenschaltung 28 parallel mit den Adern 4 und 5 verbunden. Der Vorteil der Dioden-Brückenschaltung 28 gegenüber einer einzelnen Ladediode (gemäß Fig. 1) besteht darin, daß dadurch die Schaltung polungsunabhängig ist. Parallel am Speicherkondensator 27 sind zwei Reihen­ schaltungen jeweils der Erregerwicklungen 29, 31 zweier bistabiler Relais mit Halbleiter- Schaltelementen 32, 33 angeschlossen. Jedes dieser Halbleiter-Schaltelemente umfaßt eine Darlingtonschaltung eines Schalttransistors 34, an dessen Kollektor-Basisstrecke ein Fototransistor 35 angeschlossen ist. In Reihe mit der Erregerwicklung 31 befindet sich noch ein Schalter 36 oder eine Steckbrücke. Statt dessen kann auch die Leitungs­ bahn auftrennbar sein, so daß wahlweise dieser Weg unterbrochen werden kann.

Das Relais mit der Erregerwicklung 29 hat zwei Umschaltkontakte 39, 41 und das Relais mit der Erregerwicklung 31 hat zwei Umschaltkontakte 37, 38. Wie ersicht­ lich, sind über diese Umschaltkontakte zunächst zwei identische Schaltungszweige 42 und 42′ parallel mit den Adern 4 und 5 verbunden. Stellvertretend für beide soll daher lediglich der Schaltungszweig 42 näher beschrieben werden. Ausgehend vom Kontakt 37 führt der Anschluß über eine Dioden-Brückenschaltung 43, zwischen deren Plus- Minus-Knoten eine Fotodiode 44 liegt, zur Anschlußklemme 2 des Fernsprechapparates 1, dessen Anschlußklemme 3 über den Kontakt 38 mit der Ader 5 verbunden ist. Gleichstrommäßig liegt daher die Fotodiode 44 in Reihe mit dem Fernsprechapparat 1. Wechselstrommäßig ist sie jedoch durch eine bipolare Kondensatoranordnung 45 überbrückt, die zwei antiparallel geschaltete Reihenschaltungen jeweils eines Elektro­ lytkondensators 46, 47 mit dazu polungsrichtig angeordneter Diode 48, 49 umfaßt. Die mittleren Knoten sind miteinander verbunden. Ein Wechselstrom-Rufsignal wird somit unter Überbrückung der Fotodiode 44 direkt zum Fernsprechapparat 1 geleitet und gleichermaßen über den Schaltungszweig 42′ zum Fernsprechapparat 1′. Bei beiden signalisiert dann der Wecker den ankommenden Ruf.

Solange bei keinem der beiden Fernsprechapparate der Hörer abgenommen ist, liegt ausschließlich der Speicherkondensator 27 im Leitungskreis wie dies an­ hand der Fig. 1 erläutert wurde. Er ist nach verhältnismäßig kurzer Ladezeit voll aufgeladen.

Es sei nun angenommen, daß ein Rufsignal ankommt, woraufhin der Hörer beim Fernsprechapparat 1 abgehoben wird. Durch das Abheben wird dessen Sprechein­ richtung 17 (Fig. 1) in den Leitungskreis eingeschaltet, wodurch ein Gleichstrom fließen kann. Dieser fließt nun auch durch die Fotodiode 44, wobei durch die Dioden- Brückenschaltung 43 sichergestellt ist, daß die Stromrichtung in der Fotodiode unab­ hängig von einer evtl. Vertauschung der Adern 4 und 5 stimmt.

Der besondere Vorteil der Fotodiode besteht darin, daß sie im normalen Betriebsbereich einen praktisch stromunabhängig konstanten Spannungsabfall von etwa 2 Volt ver­ ursacht, womit auch hier der Einfluß der Leitungslänge eliminiert ist.

Das von der Fotodiode 44 ausgehende Licht steuert den Fototransistor des Halb­ leiter-Schaltelementes 32 in den leitenden Zustand, wodurch die Erregerwicklung 29 an den Speicherkondensator 27 durchgeschaltet wird. Damit werden die Kontakte 39 und 41 aus der gezeichneten Position umgeschaltet. Dadurch wird der Schaltungs­ zweig 42′ zweiadrig abgetrennt. Der Teilnehmer am Fernsprechapparat 1 kann das Gespräch führen. Über den Kontakt 39 wird dabei die Anschlußklemme 2 direkt mit der Ader 4 verbunden, so daß jetzt die Diodenschaltung inclusive der Fotodiode 44 überbrückt und außer Funktion ist.

Zugleich wird über den Kontakt 41 die Ader 5 mit einem Anschlußknoten 51 einer weiteren Diodenschaltung 52 verbunden, deren zweiter Anschlußknoten 53 fest mit der Ader 4 verdrahtet ist. Zwischen den Plus-Minus-Knoten 54, 55 der Dioden­ schaltung 52 liegt daher auch bei vertauschten Adern 4 und 5 die Spannung U 1 mit stets gleicher Polung an, allerdings eben nur, wenn entweder der Kontakt 41 oder der Kontakt 38 umgestellt ist. Diese Umschaltung wird, wie vorhin dargelegt, durch das Abheben des Hörers an einem der Fernsprechapparate 1, 1′ veranlaßt, womit gleichzeitig die Spannung U 1 wegen des Gleichstromflusses über die Sprech­ einrichtung auf 10-30 Volt abfällt. An den Plus-Minus-Knoten 54, 55 liegt die Reihenschaltung einer Zenerdiode 56 mit einer Zenerspannung von 35 Volt, einer Ladediode 57 und eines zweiten Speicherkondensators 58. Da zunächst, wie vorhin erwähnt, U 1 kleiner als die Zenerspannung der Zenerdiode 56 ist, findet kein Stromfluß statt und der Speicherkondensator 58 bleibt noch ungeladen.

Sobald jedoch der Hörer aufgelegt wird, überschreitet U 1 die Schwellenspannung der Zenerdiode 56, woraufhin die Ladung des Speicherkondensators 58 einsetzt. Man kann nun die Rückstellwicklungen 59, 61 der Relais nach einer gewissen Verzögerung, damit der Speicherkondensator 58 sicher aufgeladen ist, an ihn anschalten, womit analog zu den Erregerwicklungen auch hier die Abhängigkeit von Leitungslängen eliminiert ist.

Dazu sind die Rückstellwicklungen 59, 61 mit einem Schalttransistor 62 in Reihe parallel an den Speicherkondensator 58 angeschlossen. Der Schalttransistor wird von einer Verzögerungsschaltung durchgesteuert, die wie folgt aufgebaut ist. Zunächst ist am Knoten 63 zwischen Zenerdiode 56 und Ladediode 57 der Kollektor eines Längstransistors 64 angeschlossen und ein Widerstand 65 liegt zwischen dessen Kollektor und Basis. Zwischen der Basis des Längstransistors 64 und dem Knoten 55 der Dioden-Brücke 52 ist eine Zenerdiode 66 mit einer Zenerspannung von etwa 12 Volt angeschlossen. Diese Anordnung stellt daher eine Konstantspannungs­ quelle dar, wobei am Emitter des Längstransistors 64 etwa 12 Volt anstehen, sobald die Spannung am Speicherkondensator 58 den Wert von etwa 12,5 Volt übersteigt. Von dieser Konstantspannung aus wird über einen Widerstand 67 ein weiterer Kondensator 68 aufgeladen, der von einem Entladewiderstand 69 überbrückt wird. Parallel zum Kondensator 68 ist die Reihenschaltung der Emitter- Basis-1-Strecke eines Unÿunction-Transistors 71 und seines Arbeitswiderstandes 72, 74 geschaltet. Die Basis 2 ist über einen Widerstand 73 mit dem Emitter des Längstransistors 64 verbunden. Vom Arbeitswiderstand 72 wird das Schaltsignal an die Basis des Schalttransistors 62 abgegriffen. Die Zeitkonstante der Verzögerungsschaltung wird durch geeignete Abstimmung der Wider­ stände 67, 69 und der Kapazität 68 so eingestellt, daß die Zündspannung des Unÿunction- Transistors 71 innerhalb von 60 bis 80 Millisekunden nach dem Öffnen des Kontaktes 14 (Fig. 1) im Fernsprechapparat infolge des Auflegens des Hörers erreicht wird. Der Speicherkondensator 58 ist nach spätestens den ersten 5 bis 10 Millisekunden ausreichend geladen, so daß die Rückstellung der Relais gewährleistet ist.

Nach der vorstehenden Beschreibung wurde angenommen, daß der Hörer eines Fern­ sprechapparates abgenommen wurde, nachdem ein Rufsignal ankam. Selbstverständlich liegt derselbe Ablauf vor, wenn einer der Hörer ohne vorherigem Rufsignal abgehoben wird. Der Unterschied liegt nur darin, daß man in einem solchen Fall nach dem Ab­ heben des Hörers die Wahlscheibe betätigt. Nun unterbricht bekanntlich der nsi-Kontakt 16 (Fig. 1) periodisch 1-10mal (je nach gewählter Nummer) den Stromkreis und zwar besteht jeder Wahlimpuls aus 60 Millisekunden Unterbrechung und 40 Millisekunden Stromfluß. In den Unterbrechungsintervallen hat, wie schon gezeigt, U 1 den Wert von 60 Volt, was heißt, daß die Konstantspannung am Ausgang des Längstransistors 64 ebenfalls knapp 60 Millisekunden mit 12 Volt da ist, um dann etwa 40 Millisekunden bei Null zu liegen, usw. Damit hierbei keine unge­ wollte Rückstellung der Relais ausgelöst wird, ist folgende Abstimmung von Zeitkonstanten zu beachten: Zunächst muß die Ladezeit des Kondensators 68 bis zum Erreichen der Zündspannung des Unÿunction-Transistors 71 größer als 60 Millisekunden sein, damit nicht schon innerhalb der ersten Impulsperiode die Auslösung erfolgt. Dann muß die Entladezeit über den Entladewiderstand 69 so rasch erfolgen, daß der Kondensator 68 zuverlässig innerhalb der folgenden 40 Millisekunden-Nullphase entladen wird, damit er während der nächsten Impulsperiode bei Null anfangend geladen wird. Behielte er nämlich eine Restladung, dann könnte er nach mehreren Impulsperioden (z. B. bei der Ziffer 9) doch auf einen die Zünd­ spannung erreichenden Wert stufenweise aufgeladen werden.

Wenn die Wahl beendet ist, fällt U 1 wieder unter den Spannungsschwellwert, so daß keine Lösung des Kondensators 68 erfolgt. Es stört daher nicht, daß der Speicherkondensator 58 während der Wahl aufgeladen wurde, da der Schalttransistor 62 nicht angesteuert wird.

Mit dem Aufliegen des Hörers nach dem "aktiven" Gespräch wird, wie zuvor schon beschrieben, die Rückstellung des aktivierten Relais bewirkt und die Vorrichtung ist wieder in ihren gezeichneten Neutralzustand zurückversetzt.

Es besteht nun auch die Möglichkeit, daß ein Gespräch von eine Fernsprechapparat, z. B. 1, auf den anderen, z. B. 1′, übergeben wird. Dazu muß der Hörer beim Fernsprech­ apparat 1′ zuerst abgehoben werden, bevor dann der Hörer beim Fernsprechapparat 1 aufgelegt wird. Dieses Auflegen hat, wie schon beschrieben, die Rückstellung des Relais mit den Kontakten 39, 41 zur Folge. Damit kann aber jetzt ein Schleifen­ strom über die Sprecheinrichtung 17 des Fernsprechapparates 1′ fließen, der die Foto­ diode 44′ zum Leuchten bringt. Vorzugsweise sind die Fotodioden mit den zugeordneten Fototransistoren zu einem handelsüblichen Optokoppler vereinigt. Es wird daher sofort das Halbleiter-Schaltelement 34 durchgesteuert, womit die Erregerwicklung 31 an den Speicherkondensator 27 geschaltet wird. Dieser hatte während der Rückstellverzögerungs­ zeit von etwas mehr als 60 Millisekunden ausreichend Zeit aufgeladen zu werden. Mit der Aktivierung der Erregerwicklung 31 werden die Kontakte 37 und 38 des zuge­ ordneten Relais umgelegt, so daß nunmehr der Fernsprechapparat 1 zweiadrig abge­ trennt ist. Dieses Wechselspiel kann natürlich gleichermaßen wieder von 1′ nach 1 durchgeführt werden. Wichtig ist lediglich, daß die Umschaltung innerhalb so kurzer Zeit stattfindet, daß die Teilnehmerrelais 9 (Fig. 1) genauso wie in den Unterbrechungs­ intervallen während der Wahl angezogen bleibt.

Bei der bislang beschriebenen Vorrichtung sind beide Fernsprechapparate gleichbe­ rechtigt. Wenn man jedoch den Schalter 36 öffnet, kann die Erregerwicklung 31 nicht mehr aktiviert werden, so daß auch die Kontakte 37, 38 nicht betätigt werden. Dies bedeutet, daß der Fernsprechapparat 1 bevorrechtigt ist. Wenn bei ihm der Hörer abgenommen wird, löst dies über die Kontakte 39, 41 die Abtrennung des Fern­ sprechapparates 1′ aus, auch wenn von diesem bis dahin ein Gespräch geführt wurde. Das Gespräch wird dann einfach übernommen. Denn mit dem Abheben des Hörers bei 1′ erfolgte keine Abtrennung des Fernsprechapparates 1, so daß dieser jederzeit aktiviert werden kann. Diese Möglichkeit, einen der Fernsprechapparate als bevorrechtigt einzu­ richten, läßt sich bei der gezeigten Schaltung somit äußerst einfach realisieren.

Ein weiterer Sonderwunsch kann eine sogenannte Wahlsperre sein, die verhindert, daß von den beiden Fernsprechapparaten aus aktiv Gesprächsverbindungen hergestellt wer­ den. Sehr einfach geschieht dies, indem mittels eines Schalters 75 ein relativ nieder­ ohmiger Widerstand 76 parallel zum Widerstand 65 geschaltet wird. Damit bildet dieser Zweig eine zwischen den Adern 4 und 5 wirksame Bürde, die bewirkt, daß der Stromfluß im Leitungskreis selbst bei geöffnetem nsi-Kontakt 16 (Fig. 1) nicht unter den Halte­ strom des Nummernimpulsrelais (nicht dargestellt) in der Fernsprechzentrale absinkt, so daß dieses den Wahlimpulsen nicht mehr folgt. Wie ersichtlich, läßt sich auch diese Ausstattung sehr einfach realisieren.

Bislang wurde unterstellt, daß die Relais mittels ihrer Rückstellwicklungen stets sofort beim ersten Einschalten des Schalttransistors 62 umschalten. Jedoch kann es durchaus gelegentlich vorkommen, daß ein Kontakt hängenbleibt. In diesem Fall wird der Kondensator 68, nachdem er durch das Zünden des Unÿunction-Transistors 71 ent­ laden wurde, wieder über 67 geladen usw., so daß der Schalttransistor 62 immer wieder im Abstand von ca. 60-80 Millisekunden kurzzeitig durchgeschaltet wird. In den Zwischenpausen hat der Speicherkondensator 58 genügend Zeit, sich auf seine "leitungs­ unabhängige" Endspannung aufzuladen. Die charakteristischen Ladestromimpulse können überdies in der Fernsprechzentrale erfaßt werden und bei zu lang anhaltender Störung kann vom Amt aus ein Störungsmechaniker ausgesandt werden.

Zusammengefaßt bietet die beschriebene Vorrichtung folgende Vorteile:

Sie ist polungsunabhängig, die Rückstellung ist getaktet und kann vom Amt her ge­ prüft werden, die Betriebssicherheit ist sehr hoch, die Schleifenstromerkennung und die Relaisversorgung sind unabhängig von der Leitungslänge, die Fernsprechapparate werden zweiadrig getrennt (Abhörsicherheit), eine integrierte wahlweise aktivierbare Wahlsperre ist vorhanden, ein Fernsprechapparat kann einfach bevorrechtigt werden und man benötigt keinen besonderen Kontakt am Fernsprechapparat und damit genügt eine ausschließlich zweiadrige Zuleitung.

Die Schaltung gemäß Fig. 3 stimmt im wesentlichen mit Fig. 2 überein und gleiche Teile haben auch die gleichen Bezugszeichen. Unterschiedlich ist lediglich, daß anstelle des Entladewiderstandes 69 von Fig. 2 ein Transistor 77 (ein PNP-Typ) parallel zum Kondensator 68 liegt, womit die Zeitabstimmung ein­ facher beherrscht wird. Die Basis des Transistors 77 ist mit der Basis des Längs­ transistors 64 verbunden, an dessen Ausgang zusätzlich ein Glättungskondensator 78 angeschlossen ist. Auf diese Weise ist die Basis des Transistors 77 während der stromführenden Intervalle der Referenzzenerdiode 66 positiver vorgespannt als sein Emitter, so daß der Transistor 77 völlig sperrt. Im Sperrintervall der Referenzzener­ diode 66 jedoch hat die Basis kein solches Potential mehr, während das Emitter­ potential zufolge des Glättungskondensators 78 noch beibehalten wird. Damit schaltet der Transistor 77 durch und die zuverlässige Entladung des Kondensators innerhalb des 40 ms-Sperrintervalls ist problemlos gewährleistet.

Anders als in Fig. 2 ist die Ladediode 57 statt am Kollektor (Knoten 63) des npn-Längstransistors 64, jetzt an dessen Emitter angeschlossen. Dies ist funktionell jedoch gleichwertig, da der Spannungsabfall am Längstransistor definiert ist. Um den Ladestromstoß zu dämpfen ist noch ein Schutzwiderstand 79 vorgesehen.

In den Ausführungsbeispielen der Fig. 2 und 3 ist als Spannungsschwellwertschaltung der Zenerdiode 56 ist mit einer Zenerspannung von z. B. 35 Volt vorgesehen. Es könnten auch z. B. 32 oder 40 Volt sein. Wichtig ist nur, daß sie höher liegt als die bei abgehobenem Hörer zwischen den Adern 4 und 5 anliegende Spannung. Da die Referenzzenerdiode 66 dazu in Reihe liegt, kann auch sie statt dessen diese Schalt­ schwelle bestimmen, indem ihr Wert mit dem der Zenerdiode 56 vertauscht wird. In diesem Fall fungiert die Zenerdiode 56 (mit 12 Volt) lediglich als Bürde zur Entlastung des Längstransistors 64 und könnte auch durch einen entsprechenden Widerstand ersetzt werden. Als Spannungsschwellwertschaltung dient dann die Referenzzenerdiode 66 bzw. die von ihr abhängige Spannungsstabilisierungsschaltung. Es versteht sich, daß dann auch der Wert der stabilisierten Spannung entsprechend hoch ist, was voraussetzt, daß die daran angeschlossenen Bauteile darauf abge­ stimmt sein müssen. Im Ausführungsbeispiel mit der auf 12 Volt begrenzten Spannung hingegen kommt man mit einfacheren und billigeren Niederspannungselementen (z. B. Transistoren) aus.

Claims (26)

1. Vorrichtung zum wahlweisen automatischen Anschalten je eines von zwei Fernsprechapparaten an die zwei Adern einer Telefonanschlußleitung, umfassend eine Schleifenstromerkennungseinrichtung zur Erzeugung eines Steuersignals, wenn ein Schleifengleichstrom über die Zuleitung zu einem Fernsprechapparat fließt, sowie mit einer ersten Reihenschaltung aus der Erregerwicklung eines bistabilen Relais und eines vom Steuersignal aktivierbaren Halbleiter-Schaltelements und mit einer zweiten Reihenschaltung eines Speicherkondensators und mindestens einer Ladediode, wobei die erste Reihenschaltung parallel zum Speicherkondensator liegt und durch die Kontakte des aktivierten bistabilen Relais die Zuleitung zum anderen Fernsprechapparat trennbar ist, dadurch gekennzeichnet,
daß die zweite Reihenschaltung (25-28) unmittelbar und ständig mit den zwei Adern (4, 5) der Telefonanschlußleitung verbunden ist,
daß für beide Fernsprechapparate (1, 1′) jeweils gleichartige Schleifenstrom­ erkennungseinrichtungen (44, 44′) und erste Reihenschaltungen (29, 32; 31, 33) vorgesehen sind und
daß die Rückstellwicklungen (59, 61) der Relais gemeinsam über ein durch eine Verzögerungsschaltung gesteuertes Schaltelement (62) an einen zweiten Speicherkondensator (58) anschaltbar sind, der über eine Ladediode (57) und eine Spannungsschwellwertschaltung (56), sowie einen im aktivierten Zustand eines der Relais geschlossenen Kontakt (38, 41) an die zwei Adern (4, 5) der Telefonanschlußleitung anschließbar ist und daß die Verzögerungsschaltung vor der Ladediode (57) am Ausgang der Spannungsschwellwertschaltung (56) ange­ schlossen ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß vier Ladedioden als Grätz-Brückenschaltung (28) verschaltet sind, an deren Plus-Minus- Knoten der Speicherkondensator (27) angeschlossen ist und deren Anschluß­ knoten jeweils mit einer Ader (4, 5) der Telefonanschlußleitung verbunden sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Schleifenstrom­ erkennungseinrichtung jeweils eine in die Zuleitung zum Fernsprechapparat in Reihe geschaltete Fotodiode (44, 44′) vorgesehen ist, deren abgestrahltes Licht das jeweilige Steuersignal darstellt und daß lichtabhängig steuerbare Halbleiter-Schaltelemente (32, 33) vorgesehen sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Halbleiter-Schaltelement (32, 33) eine Darlingtonschaltung eines Schalttransistors (34) und eines an dessen Basis angeschlossenen Fototransistors (35) vorgesehen ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die einander zugeordneten Elemente Fotodiode (44′) und Fototransistor (35) als integrierter Optokoppler ausgebildet sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Fotodioden (44, 44′) jeweils durch eine bipolare Kondensatoranordnung (45) wechsel­ strommäßig kurzgeschlossen sind.

7. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Fotodioden (44, 44′) jeweils an den Plus-Minus-Knoten von Dioden-Brückenschaltungen (43) angeschlossen sind, deren Anschlußknoten in Reihe mit den jeweils zu den zugeordneten Fernsprechapparaten (1, 1′) führenden Zuleitungen liegen.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die bipolare Kondensatoranordnung (45) zwei antiparallel geschaltete Reihenschaltungen jeweils eines Elektrolytkondensators (46, 47) mit einer dazu polungsrichtig angeordneten Diode (48, 49) umfaßt.

9. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwellen­ spannung, bis zu der die Spannungsschwellwertschaltung (56) blockiert, etwa 35 Volt beträgt.

10. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verzögerungs­ schaltung eine Konstantspannungsquelle (64, 65, 66), einen von dieser über einen Ladewiderstand (67) aufladbaren Kondensator (68), ein zum Kondensator paralleles Entladeelement (69, 77) und einen mit seiner Steuerelektrode am Kondensator (68) angeschlossenen Schwellwertschalter (71) umfaßt, wobei der Eingang der Konstantspannungsquelle am Ausgang der Spannungsschwellwertschaltung (56) angeschlossen ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Ladezeit­ konstante bis zum Erreichen der Auslösespannung des Schwellwertschalters (71) auf 60-80 ms abgestimmt ist und daß die Entladezeitkonstante zum völligen Entladen des bis knapp unter die Auslösespannung geladenen Kondensators (68) bei ausbleibendem Ladestrom auf weniger als 40 ms ab­ gestimmt ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß als Schwellwertschalter ein Unÿunction-Transistor (71) vorgesehen ist, dessen Emitter am Verbindungs­ punkt von Ladewiderstand (67) und Kondensator (68) angeschlossen ist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Konstantspannungs­ quelle zur Abgabe einer Konstantspannung von etwa 12 V eingestellt ist.

14. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Spannungs­ schwellwertschaltung eine mit der Ladediode (57) und dem zweiten Speicher­ kondensator (58) zumindest mittelbar in Serie liegende Zenerdiode (56) mit einer Zenerspannung von etwa 35 V vorgesehen ist.

15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Reihen­ schaltung von Zenerdiode (56), Ladediode (57) und zweitem Speicherkondensator (58) zwischen den Plus-Minus-Knoten (54, 55) einer Dioden-Brückenschaltung (52) angeschlossen ist, deren Anschlußknoten (51, 53) über die Kontakte (38, 41) des jeweils aktivierten Relais mit den zwei Adern (4, 5) der Telefonanschlußleitung verbindbar sind.

16. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß von der Basis-1 des Unÿunction-Transistors (71) das Steuersignal zum Durchschalten des Schaltelementes (62) abgegriffen wird.

17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltelement (62) ein Schalttransistor ist, dessen Kollektor-Emitterstrecke mit den Rückstell­ wicklungen (59, 61) der Relais in Reihe parallel am zweiten Speicherkondensator (58) angeschlossen ist.

18. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Reihenschaltung von Ladediode (57) und zweitem Speicherkondensator (58) eine Bürde (76) parallelzuschaltbar ist, die bei in den stromleitenden Zustand geschalteter Spannungsschwellwertschaltung (56) einen Haltestromfluß für ein am anderen Ende der Telefonanschlußleitung befindliches Impulsrelais gewährleistet.

19. Vorrichtung nach Anspruch 10 und 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Konstantspannungsquelle einen Längstransistor (64), einen zwischen dessen Kollektor, der zugleich an den Ausgang der Spannungsschwellwertschaltung (56) führt, und dessen Basis angeschlossenen Widerstand (65), sowie eine an der Basis angeschlossene Referenzzenerdiode (66) umfaßt, wobei der Widerstand (65) und die Referenzzenerdiode (66) eine Bürde darstellen, die einen unter dem Haltestrom des Impulsrelais liegenden Stromfluß be­ wirken, und daß dem Widerstand (65) ein weiterer Widerstand (76) parallel zuschaltbar ist, wodurch der darüber führende Stromfluß den Minimalwert des Haltestromes für das Impulsrelais gewährleistet.

20. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in einer der beiden ersten Reihenschaltungen eine wahlweise herstellbare Leitungstrennung (36) vor­ gesehen ist.

21. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitungs­ trennung durch einen entfernbaren Steckverbinder bewirkt wird.

22. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Entlade­ element ein Widerstand (69) ist.

23. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnt, daß das Entlade­ element durch einen Transistor (77) gebildet ist, dessen Basis vom Ausgang der Spannungsschwellwertschaltung (56) steuerbar ist, wobei am Ausgang der Konstantspannungsquelle (64) ein Glättungskondensator (78) angeschlossen ist.

24. Vorrichtung nach Anspruch 10 und 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Reihenschaltung von Ladediode (57) und zweitem Speicherkondensator (58) in Reihe mit dem Längstransistor (64) der Konstantspannungsquelle liegt.

25. Vorrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Konstant­ spannungsquelle als Schwellwertschaltung betrieben wird, indem deren Referenzzenerdiode (66) mit einer Zenerspannung von 35 V ausgelegt wird.

26. Vorrichtung nach Anspruch 19 und 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Basis des Transistors (77) am Knoten zwischen der Referenz­ zenerdiode (66) und der Basis des Längstransistors (64) angeschlossen ist.