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Schaltungsanordnung zur Signalübermittlung, Die Erfindung betrifft
insbesondere (las Fernsprechen über lange Leitungen.
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Bei derartigen Anlagen hat es sich dort, wo die Leitungen sowohl für
telephonische wie i auch telegraphische Übermittlung benutzt werden, notwendig erwiesen,
um Störungen der telegraphischen Apparate zu vermeiden. für Fernsprechzwecke einen
Strom von viel höherer Frequenz zu benutzen, als er für die gewöhnlichen Niederfrequenzwecker
benutzt wird. Derartige Wecker arbeiten gewöhnlich mit einer Frequenz von 16 bis
2o Perioden in der Sekunde, während gewöhnlich die Frequenz, welche für Leitungen
mit gemischtem Betriel) gebraucht wird, 135 Perioden in der Sekunde beträgt.
Für diese letztgenannte Frequenz ist ein Relais nötig, welches auf 135 Perioden
abgestimmt ist und ausschließlich annähernd bei dieser Frequenz anspricht. Bei Benutzung
eines abgestimmten Relais in einer solchen Anordnung ist es nötig, daß dieses Relais
und die damit verbundenen Relais sorgfältig eingestellt gehalten werden, um eine
Störung seitens niedrigfrequenter Rufströme oder telegraphischer Stromstöße zu verhindern.
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Nach vorliegender' Erfindung wird eine Anordnung vorgeschlagen, welche
in besserer Weise als die vorstehend genannten Anlagen arbeitet, und welche in seiner
Betriebsweise sich den verschiedenen Betriebsbedingungen anpaßt.
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Erfindungsgemäß sind Anordnungen vorgesehen, um Tiber eine Fernsprechleitung
mit Strömen einer Frequenz innerhalb des Sprachbereiches zu signalisieren, wobei
die Signale so angeordnet sind, (laß sie wahlweise unter der Einwirkung von Signalstrom
betätigt werden können, während sie unbeeinflußt bleiben durch Sprechströme.
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Es werden Ströme verschiedener Frequenzen über die Leitung gesandt.
Stromstöße dieser Frequenzen werden der Leitung in (leg Weise zugeführt. daß die
Apparate am Enipfangsende nur auf diese Stromstöße ansprechen. Bei Benutzung von
Frequenzen innerhalb des Sprechbereiches indessen wird die beste Signalisierung
erreicht, da Fernsprechleitungen so eingerichtet sind, daß sie Ströme von Sprachfrequenzen
am besten übermitteln. Indem man den Empfangsapparat nur auf die regelmäßige Wiederkehr
vorher bestimmter Frequenzen, welche in einer vorher bestimmten Weise zugeführt
werden, ansprechen läßt, «-erden falsche Signale vermieden.
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Das Wesen der Erfindung ergibt sich aus der nachstehenden Beschreibung
eines Ausführungsbeispiels in Anwendung auf eine Fernsprechleitung.
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Die Abb. i und 2 zeigen eine Station und eine Station I", jede mit
Apparaten am Ende der Leitung L, wobei durch Zusammenlegen der "Zeichnungen, indem
man Abb. i links legt, eine vollständige Leitung gebildet wird. Da die Leitung nach
beiden Richtungen arbeiten soll, sind die Apparate an jedem Ende gleich. Um die
notwendigen Signalströme mit Sprachfrequenz zu erzeugen, sind die Sendekreise S,
und S;, vorgesehen, die beide mit gleichen Einrichtungen ausgestattet sind. Der
.Strom wird mit Hilfe von Vakuumröhren erzeugt, die in bekannter `'eise so geschaltet
sind, daß sie Schwingungen hervorrufen. Indessen können auch andere Vorrichtungen
zur Erzeugung von Strömen verschiedener 1#requenzen verwendet werden, wie z. B.
@Iaschinen. Bei der vorliegenden Schaltung werden wechselnde Reihen von Wechselströmen
jeglicher Frequenz dadurch erzeugt, daß die Abstimmung des Schwingungskreises in
einer vorher bestimmten Weise regelmäßig geändert wird. Dies kann dadurch erfolgen,
(laß, wie im vorliegenden Ausführungsbeispiel, ein Relais 3 (furch irgendeinen geeigneten
Wechselstrom oller unterbrochenen Gleichstrom 4. irgendeiner Frequenz (z. B. von
16 Perioden) erregt wird.
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Die Empfangskreise R, und R_ verwenden eine Vakuuinrölire für Verstärkungszwecke
und einen Filterkreis, um die Stromkomponenten einer jeden Frequenz voneinander
zu trennen. Diese Anordnung ist auf dieseln Gebiet der Technik wohl bekannt. 1@Tach
der Trennung wird jeder Strom durch eine Vakutunröhre gleichgerichtet, und die gleichgerichteten
Ströme dienen zur Erregung eines Signalrelais 107. Bei vorliegendem Ausführungsbeispiel
ist in den Empfangskreisen ein Verstärker eingefügt, doch ist dies nicht nötig,
sofern man ein Signalrelais mit genügender Empfindlichkeit benutzt. Außer (fiesen
zur Signalgebung und zum Empfang der Ströme dienenden Vorrichtungen ist an jeder
Empfangsstelle ein Verbindungsstromkreis C vorgesehen (dargestellt bei X), der dazu
dient, die Teilnehmerapparate (wie z. B.:24, Abb. i) mit der Leitung zu verbinden.
Ferner sind Apparate
vorgesehen zur Überwachung einer solchen Verbindung.
In Verbindung mit jedem Leitungsende stehen ferner Stromkreise, deren Aufgabe darin
besteht, die für die Signalabgabe und für den Signalempfang zwischen den beiden
Sprechstellen notwendige Schaltung zu bewirken und gleichzeitig die Apparate so
einzustellen, daß die Leitung für eine Gesprächsiiberinittlung sich eignet.
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Nachstehend sei die Wirkungsweise der Anordnung beschrieben.
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Es sei angenommen, daß eine Verbindung zwischen den beiden Sprechstellen
verlangt wird. Die Beamtin der Stelle X führt den Stöpsel 26 des Verbindungskreises
C in die Klinke i ein. Auf diese Weise wird ein Stromkreis hergestellt ,auf dein
Wege Batterie 22, Relais i i, Buchsenkontakt des Stöpsels 26, Buchsenkontakt der
Klinke i, Relais 13, Relais 6, Erde. Das Relais 13 spricht an, während dies
bei dein unempfindlichen Relais i i und 6 nicht der Fall ist. Dias Relais 13 öffnet
seinen rechten Ruhekontakt und schließt seinen rechten Arbeitskontakt, welcher in
Verbindung mit Leitung 2o kommt. Die Wirkung dieser Anordnung wird sich später ergeben.
Der linke Ruhekontakt des Relais öffnet sich und trennt die Erde von Leitung 14..
Hierauf betätigt die Beamtin den Schalter 2 und schaltet die Adern des Stöpsels
26 von den entsprechenden Adern des Verbindungsstromkreises C ab. Gleichzeitig wird
der untere Kontakt des Schalters geschlossen und schaltet die Wicklung des Relais
i i kurz. Dieser Kurzschluß erhöht den Stromfluß durch den Buchsenstromkreis der
Klinke i und des Stöpsels 26 derart, daß das unempfindliche Relais 6 anspricht.
Infolgedessen fließt ein Strom von Batterie 22 parallel über die Relais 15 und 5
über Kontakt des Relais 6 zur Erde. Beide Relais sprechen an, und das Relais 15
verbindet über seinen linken Kontakt und über Leitung 25 die Batterie 23 mit dem
Anodenkreis der Röhren T, und T=, wodurch der Schwingungserzeuger in Betrieb kommt.
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Ferner wird ein Stromkreis geschlossen von Erde über die Stromquelle
d., welche 16periodischen Rufstrom abgibt, linker Kontakt des Relais 15, Kondensator
12, Wicklung des polarisierten Relais 3, Erde. Relais 3 wird bei jeder halben Welle
des i6periodischen Rufstroines erregt; infolgedessen schwingt der Anker von Relais
3 16mal in der Sekunde.
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So oft die Kontakte des Relais 3 sich Öffnen, wird die Verzweigung
des Sendekreises S1, in :welcher der Kondensator 17 am Verzweigungspunkt 16 angeschlossen
ist, unterbrochen. Dies bewirkt, daß die Abstimmung des Schwingungskreises 0 16mal
in der Sekunde geändert wird, Infolgedessen entstehen Wellenzüge zuerst von der
einen und dann von der anderen Frequenz. Diese Frequenzen--hängenäb von den besonderen
elektrischen Konstanten des Kreises. Es sei angenommen, daß die Frequenzen der erzeugten
Ströme N,. und N.; seien.
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Das Relais 5 schaltete bei seiner Erregung die Leitung I_ von den
finit Klinke i verbundenen Adern ab und schaltete dieselbe an die Wicklungen der
(71)ertragerspule Z. In Reihe mit diesen Wicklungen liegt Kondensator 18. Nun werden
aufeinanderfolgende Reihen von Wellen finit den Perioden N, und X, über Leitung
L nach der Empfangsstelle I' gesandt. An dieser Stelle gehen die Wellenzüge über
die Ruhekontakte des Relais 105 zu den Klemmen des Empfangskreises R- Die
ankominenden Wellen werden durch den Verstärkerkreis A verstärkt und durch
den Filterkreis I'
gefiltert. Für die Zwecke vorliegender Beschreibung'sei
angenommen, daß für die N1 Wellen nur die obere Hälfte des Kreises I' mit der Wicklung
des Transformators II%1 und für die IV-Wellen nur die untere Hälfte des Kreises
F -mit der Wicklung des. Transformators Il :; durchlässig ist. Die Röhre T_; dient
dann als Gleichrichter für die N,-Wellen und T., Aals Gleichrichter für die N.,-Wellen.
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Die obere Wicklung des polarisierten Relais 107 liegt im Anodenkreis
der Röhre T., und die untere Wicklung itn Anodenkreis der Röhre T,, Infolgedessen
spricht das Relais io7 auf die aufeinanderfolgende, nicht aber auf die gleichzeitige
Wirkung- der beiden Ströme .an. Es sei angenommen, daß die obere Wicklung so geschaltet
ist, daß ein Stromstoß der Röhre T3 den oberen Kontakt des Relaia 107 schließen
läßt, und daß ferner die untere Wicklung so mit der Röhre T,, in Verbindung steht,
daß ein Stromstoß den unteren Kontakt schließt. Infolge der Polarisation des Ankers
des Relais 107 ist entweder der obere oder der untere Kontakt für gewöhnlich geschlossen,
je nach dein letzten Stromstoß, der empfangen wurde. Das langsam abfallende Relais
io8 wird dementsprechend gewöhnlich über Batterie 122, Relais i o8, Erde an einem
der beiden Kontakte des Relais 107 erregt. Da das Relais 107 die Stromstöße
vom Filter F empfängt, so schließt der Anker in schneller Aufeinanderfolge abwechselnd
den oberen und unteren Kontakt, und zwar jeden iOinal in der Sekunde, infolge des
16periodischen Rufstromes der Quelle d. (Abb. i), Die Zeit, während welcher jeder
Kontakt geschlossen ist, hängt von der Ankereinstellung ab. hn allgemeinen erfolgt
diese so, daß, wenn der - Anker mit 16 Perioden schwingt, der Stromkreis des Relais
lob genügend lange unterbrochen ist, so daß Relais. lob seine Kontakte öffnet und
schließt. Wenn -Relais io8
abgefallen ist, so besteht eiii Stromweg
Batterie 122, linke Wicklung des Relais log, liiiker Kontakt des Relais 113, Kontakt
des Relais fob, Erde. Infolgedessen spricht Relais io9 an und hält sich über Batterie
122 rechte Wicklung von iog. linker Kontakt von io9 und rechter Kontakt. von
113 zur Erde.
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Die Erregung des Relais iog bewirkt ferner einen Strom Batterie 122,
rechter Kontakt des Relais, Lampe i io, Erde. Das Aufleuchten der Lanipe i io läßt
die Beamtin der Stelle 3" erkennen, da13 X anruft. Die Beamtin Y führt den Stöpsel
eines Verbindungsstromkreises, der -(eich C sein kann. in die Klinke ioi ein. Dann
besteht ein Stromweg über den Büchsenkontakt der Klinke ioi. Dieser Stromweg verläuft
in gleicher Weise wie (leg Stromkreis der Sprechstelle X. welcher für Klinke i und
Stöpsel 26 oben beschrieben wurde, schließt jedoch die Wicklungen der Relais io(1
und 113 ein (;in Stelle der Relais 6 und 13). Die Folge ist die Erregung des Trennrelais
113. Denigemüß fällt Relais iog ab, und die Lampe iio erlischt. Das Relais 113 schließt
ferner bei seiner Erregung über seinen linken Arbeitskontakt folgenden Stromkreis:
Erde, träges Relais 1o6, linker Arbeitskontakt des Relais 113 über den in der Ruhe
offenen Kontakt des Relais io8. Die Bedeutung dieses Stromkreises ergibt sich weiter
unten.
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Es sei angenommen, daß die Beamtin an (leg Sprechstelle X einen finit
dem Verbindungsstromkreis C in Verbindung stehenden Abfrageschalter 27 betätigt
hat. Die Beamtin an der Sprechstelle I' erfährt hierauf die Rufnummer der gewünschten
Leitung, indem sie einen ähnlichen Schalter des Verbindungsstromkreises an der Stelle
Y niederdrückt, und verbindet hierauf den letztgefiannten Verbindungsstromkreis
mit der verlangten Leitung in üblicher Weise. Hierauf geht das Gespräch zwischen
dein rufenden und gerttfeneu Teilnehmer vor sich.
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Nehmen wir an, daß während dieses Gesprächs die Beamtin I' mit der
Beamtin X nochmals sprechen will. Dies wird erreicht durch Betätigung des Rufschlüssels
des Verbindungsstromkreises der Sprechstelle Y. Dieser Rufschlüssel entspricht dein
Schlüssel 2 der Stelle X. Durch Betätigung des Schlüssels schickt die Beamtin Y
nach der Stelle X Rufstrom vom Sendestromkreis S." welcher in gleicher Weise ausgestattet
ist, wie der Sendestromkreis S" der in Abb. i dargestellt ist. Der Rufstrom, der
über die Leitung L fließt, wird von dein Empfangsstroinkreis aufgenommen, welcher
für Sprechstelle X durch das Rechteck R, angedeutet ist. Dieser Empfangsstromkreis
entspricht in seiner Schaltung dein Empfangsstromkreis R, der Stelle Y. An die Leitung
2o wird Erde f gelegt, wodurch die Wicklung des trägen Relais 6 auf folgendem Wege
kurzgeschlossen wird: Erde am Kontakt eines langsam abfallenden Relais (entsprechend
dein Relais 1o8 des Empfangskreises h'.,), rechter Kontakt des Relais 13, Wicklung
des Relais 6, Erle. Dieser Kurzschluß veranlaßt ein Anwachsen des Stromes ini Büchsenstromkreis,
in welchem die Büchsenkontakte des Stöpsels 26 und der Klinke i liegen, wodurch
(las träge Relais i i anspricht, welches sich auf folgendem Wehe hält: Batterie,
Wicklung und linker Kerntakt des Relais i i, Widerstand 28, linker Ruhekontakt
des Schlüssels 27, Erde. Infolgedessen leuchtet die Cberwachungslampe 21 auf in
dein Stromkreis. Batterie, rechter Kontakt des Relais i i, Erde und erregt die Aufnierksainkeit
der Beamtin X. Diese verbindet ihre Ablii-ireinrichtung mit der Leitung durch Niederdrücken
des Schlüssels 27 und öffnet hierbei den linken Ruhekontakt dieses Schlüssels. wodurch
Relais i i abfällt und die Lanipe 21 erlischt.
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Die obige Beschreibung erfolgte unter der Annahme, daß der Anruf von
Station X ausging. Da die Einrichtung jeder Station gleich ist, ergibt sich, daß
ein Ruf von X nach I" in derselben Weise vor sich geht. Das Linienrelais g von X
wird auf folgendem Wege erregt: Batterie 22, rechte Wicklung des Relais 9, rechter
Ruhekontakt des Relais 13, Leitung 2o, Erde am Kontakt eines Relais ini Empfangskreis
R,. Dieses Relais- entspricht dem Relais io8 im Empfangskreis R. und wird in gleicher
Weise durch Stroinstöße betätigt, welche über die L eitung L empfangen werden. Das
Relais 9 hält sich über seine linke Wicklung auf folgendem Wege: Batterie 22, linke
Wicklung des Relais 9, rechter Kontakt des Relais 9, rechter Ruhekontakt des Relais
13, Erde. Relais 9 erregt auch die Lampe io. Die Einführung des Stöpsels 26 in Klinke
i seitens der Beamtin X vollendet die Herstellung des oben beschriebenen Buchsenstronikreises
und demzufolge die Erregung des Relais 13. Dieses öffnet den Stromkreis über Relais
9 an den Ruhekontakten des Relais 13 und veranlaßt die Auslösung des Relais 9 und
das Erlöschen der Lampe io.
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Sollte die Beamtin X während des Gesprächs zwischen X und Y mit der
Beamtin Y eine Verständigung wünschen, so kann dies in der gleichen Weise vor sich
gehen, wie dies oben beschrieben wurde. Die Betätigung des Rufschlüssels an der
Station X bewirkt Rufstrom nach Station Y und veranlaßt den Kurzschluß des trägen
Relais io6. Dies läßt den Strom im Buchsenstrornkreis der Klinke ioi anwachsen,
so daß das träge Relais im Verbindungsstromkreis anspricht und das .Aufleuchten
der Überwachungslampe in gleieher
Weise bewirkt wird, wie dies
oben für die Lampe 21 im Verbindungsstromkreis C beschrieben wurde.
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hie Anordnung ist an Hand einer Sonderschaltung beschrieben worden,
wie sie für telephonischen und telegraphischen- Betrieb als besonders vorteilhaft
sich gezeigt hat. Es ist indessen klar, .daß der Grundsatz, Wechselströme von Sprachfrequenzen
zu benutzen, in der verschiedensten Weise für die Übermittlung von Signalen angewendet
werden kann, also nicht nur über metallische Leitungen, sondern auch z. B. über
Erde oder Äther.