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Einrichtung zur Sicherung des Einschaltvorganges bei Telegraphie-,
Telephonie-, Bildempfängern u. dgl., die mit einem durch besondere Synchronisiervorrichtungen
synchron gehaltenen rotierenden Unterbrecher zur Aufnahme des Anlaufsignals ausgerüstet
sind, gegen Störsender und atmosphärische Störungen Die vorliegende Erfindung bezieht
sich auf eine Einrichtung zur elektrischen Fernübertragung und bietet insbesondere
Vorteile bei der Anwendung auf die drahtlose Fernsteuerung von Bewegungsvorgängen,
läßt sich jedoch auch in sinngemäßer Weise auf die Übermittlung von Signalen oder
Nachrichten ausdehnen. Im ersteren Falle findet die erfindungsgemäße Einrichtung
beispielsweise Anwendung bei der drahtlosen Fernsteuerung von Fahrzeugen, fernerhin
bei der übermittlung von Anrufsignalen drahtloser Nachrichten-Übertragungseinrichtungen
oder auch bei der Auslösung der Empfangsbildwalze drahtloser Bildübertragungsanordnungen
von der Sendeseite aus, wenn die Aussendung eines Bildes beabsichtigt ist, ti..dgl.
Einrichtungen.
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Ein bei allen derartigen Einrichtungen äußerst häufig empfundener
Nachteil, der unter Umständen einen einwandfreien Betrieb erheblich stören oder
vollkommen unterbinden kann, besteht darin, daß auf die Empfangsanordnung einwirkende
Störungen, seien es solche fremder Stationen, oder aber insbesondere solche atmosphärischer
Natur, ebenfalls eine Bestätigung der Empfangsapparate in nicht gewünschter Weise
verursachen, was natürlich für die Betriebssicherheit einen äußerst großen Nachteil
bedeutet.
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Zur Vermeidung dieser Nachteile ist bereits eine Einrichtung vorgeschlagen
«-orden, die es ermöglicht, daß auf der Empfangsstation ein Schaltvorgang nur durch
ein aus mehreren bestimmten Zeichen (insbesondere Morsezeichen) bestehendes Signal
ausgelöst wird.
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Die erfindungsgemäß vorgeschlagene Anordnung zeichnet sich gegenüber
der bekannten durch größere Einfachheit aus. Die Zeichenkombination wird einem auf
der Empfängerseite befindlichen rotierenden Unterbrecher zugeführt. der mit einem
auf der Senderseite angeordneten synchron läuft und in bezug auf eine senkrechte
Ebene zu seiner Achsrichtung doppelteilig ausgeführt ist und am Umfang seines einen
Teiles den Zeichenstromstößen und am Umfang seines anderen Teiles den Zeichenpausen
entsprechende, sich gegenseitig überlappende Segmente besitzt, über die ein durch
die Zeichenströme betätigter, in der Achsrichtung hin und her bewegter Anker gleitet.
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Das Wesen der Erfindung geht noch näher an Hand der ausführlichen,
folgenden Betrachtung mit Bezugnahme auf die beiliegenden
Abbildungen,
die praktische Ausführungsbeispiele veranschaulichen, hervor. Abb. i zeigt die prinzipielle
Anordnung einer Einrichtung gemäß der Erfindung. Es bedeutet darin S eine Sendestelle
irgend`velcher Art, von der aus ein Zeichen oder Signal nach einer Empfangsstelle
E übertragen bzw. von der aus eine Fernschaltauslösung bei letzterer vorgenommen
werden soll. Zu diesem Zweck befindet sich beispielsweise in S ein rotierender Unterbrecher
i zur Erzeugung einer bestimmten, dem betreffenden Signal oder Zeichen bzw. der
betreffenden vorzunehmenden Fernschaltauslösung zugeordneten Zeichenkombination,
bestehend aus einer Scheibe aus nichtleitendem Material mit entsprechenden leitenden
Segmenten an ihrem Umfang, die in der Abbildung schraffiert dargestellt sind. Auf
den Segmenten des Unterbrechers schleift eine Bürste q., während die Lamellen mit
einem Schleifring 2 verbunden sind, auf dem eine weitere Bürste 3 schleift. Beim
Rotieren des Unterbrechers entstehen dann in einem mit den Bürsten 3 und q. in Verbindung
stehenden Stromkreis -einer Batterie 5, entsprechend den Längen der einzelnen Segmente
auf dem Un:erbrecherumfamg, kürzere oder längere Stromstöße, die eine ganz bestimmte
Kombination, im gezeichneten Falle den Buchstaben k (- # -) des Morsealphabets entsprechend,
darstellen, und die über eine drahtlose Verbindungseinrichtung 6 zwischen Sender
S und Empfänger E (in derAbbildung der Einfachheit halber nur schematisch veranschaulicht)
nach letzterem übersandt werden. Die Übertragung kann dabei in irgendeiner bekannten
Weise, beispielsweise als kürzere oder längere Wellenzüge wie bei der drahtlosen
Telegraphie der Fall, oder aber auch beispielsweise in Form einer Modulation geschehen.
Die hierzu nötigen Einrichtungen (beispielsweise zur Modulation und Demodulation)
sollen jedoch nicht weiter besprochen werden, da sie aus dem Rahmen der vorliegenden
Erfindung herausfallen und in der drahtlosen Technik zur Genüge bekannt sind. Die
auf der Empfangsstelle E anlangenden niederfrequenten Zeichenströme, die aus der
übertragenen Hochfrequenz nach Gleichrichtung erhalten werden, erregen einen Empfangsmagneten
7, dessen Anker 8 entsprechend angezogen und wieder losgelassen wird. Auf der Empfangsseite
befindet sich nun weiterhin ein dem auf der Sendeseite angeordneten genau gleicher,
jedoch zweiteilig ausgeführter und synchron mit ersterem rotierender Unterbrecher
9, dessen eine Hälfte mit genau gleichen Segmenten wie der entsprechende Unterbrecher
auf der Sendeseite versehen ist, während die auf der anderen Hälfte angeordneten
Segmente genau an den Stellen der Zwischenräume (Zeichenpausen) der auf dem ersten
Teil vorgesehenen Segmente sich befinden. Die Lamellen auf beiden Unterbrecherhälften
sind so ausgebildet, daß sie sich an ihren Berührungsstellen gegenseitig etwas überlappen.
io bedeutet wiederum einen mit den Unterbrechersegmenten verbundenen Schleifring,
der über eine Bürste und eine Ortsbatterie i i und ferner über die Wicklung eines
Zeitrelais 12 mit dem Anker 8 des Unterbrechers verbunden ist. Wie man ohne weiteres
leicht einsieht, ist der Stromkreis der Batterie i i während der gesamten Dauer
einer Zeichenkombination, vorausgesetzt, daß die beiden Unterbrecher i und 9 genau
synchron miteinander betrieben werden, geschlossen, indem der Anker 8 einmal, und
zwar beim Fließen eines Stromes in der Wicklung 7, auf einem Segment des linken
Unterbrecherteiles und das andere Mal (während der Zeichenpause und bei losgelassenem
Anker 8) auf einem Segment des rechten Unterbrecherteiles schleift. Der Weg des
Ankers 8 ist in der Abbildung gestrichelt angedeutet. Der Stromkreis ist also während
des gesamten Verlaufs des betreffenden Übertragungszeichens (in vorliegendem Falle
des Zeichens - # -) geschlossen, und das auf diese bestimmte Zeit der Zeichendauer
eingestellte Relais 1z wird daher zur Auslösung gebracht. Tritt ein Zeichen einer
anderen Kombination, also eine Störung, wie beispielsweise eine Luftstörung, auf
und erregt die Wicklung 7, so wird, wie man leicht erkennt, der Anker 8 früher oder
später mit einem nichtleitenden Segment des Unterbrechers in Verbindung geraten
und -den Stromkreis der Batterie i i vorzeitig unterbrochen, so daß ein Ansprechen
des Relais 12 nicht eintritt. Kommt nämlich eine fremde Störung, wie eine Luftstörung,
an, die nicht die Form des Zeichens - # - hat, so wird der Anker 8 nicht seine Bewegungen
so ausführen, daß er dauernd auf den Metallsegmenten gleitet und den Batteriestromkreis
geschlossen hält, sondern er wird früher oder später Isolierstücke berühren; das
Zeitrelais wird also nicht ausgelöst und eine Zeichenübertragung oder Einleitung
einer Bewegung wird nicht stattfinden. Eine solche wird vielmehr nur dann getätigt,
wenn das Zeichen störungsfrei eintritt, so daß man naturgemäß nach einem weiteren
Gegenstand der Erfindung das betreffende Zeichen mehrmals je nach der verlangten
Sicherheit und der Gefahr auftretender Störungen hintereinander gibt und so die
Gewähr für eine sichere Auslösung erhält.
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Das Relais 12 löst beispielsweise den Stromkreis einer Batterie 13
aus, wodurch die Einleitung einer Schaltbetätigung wie
die Einkupplung
der Empfangsbildwalze einer drahtlosen Bildempfangseinrichtung bewerkstelligt werden
kann. Zum synchronen Betrieb der beiden Unterbrecher können Synchronisierungseinrichtungen
an sich bekannter Art Verwendung finden; bei drahtlosen Bildübertragungseinrichtungen
können die beiden Kollektoren einfacherweise mit den zur Synchronisierung den Sende-
und Empfangsbildwalze dienenden Einrichtungen verbunden werden.
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Abb. 2 zeigt eine weitere verbesserte Einrichtung, die sich insbesondere
für die erwähnte Auslösung der Empfangsbildwalze drahtloser Bildübertragungseinrichtungen
von Vorteil erweist. Da nämlich hier die Empfangsbildwalze genau im richtigen Zeitmoment
ausgelöst werden muß (dann nämlich, wenn die Walze auf der Sendeseite und das zu
übertragende Bild sich gerade oder nahezu in der Anfangsstellung befindet und mit
der Abtastung des Bildes begonnen wird), so ist es hier von besonderer Wichtigkeit,
das richtige scharfe Ansprechen des Zeitrelais nach Ablauf des Signalzeichens durch
besonders zusätzliche Hilfsmittel zu erzielen. Eine derartige Anordnung ist aber
auch deshalb weiterhin von Vorteil, als es sich um verhältnismäßig kleine Zeitdauern
handelt, auf die ein Zeitrelais praktisch schwer einzustellen ist. Es bedeutet nun
wiederum in Abb. 2 9 einen svnchron mit dem auf der Sendeseite erzeugten Signal-
oder Auslösungszeichen umlaufenden rotierenden Unterbrecher, ähnlich wie im Zusammenhang
mit Abb. 1 beschrieben, dessen Segmente jedoch hier beispielsweise für eine andere
Zeichenkombination, nämlich das bekannte, in der Nachrichtenübermittlung dienende
Anrufzeichen - # # - ausgebildet sind. Die mit der Abb. i übereinstimmenden Bezugszeichen
beziehen sich auf dieselben Teile. Ist nun hier die Zeit abgelaufen, die einem Übertragungszeichen
entspricht, so steht das Zeitrelais 12 kurz vor dem Kontaktschluß.
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Das Relais 12 ist derart dimensioniert, daß dasselbe durch die Übertragungszeichen
nicht geschlossen wird, sondern erst durch einen weiteren, vorzugsweise stärkeren
Stromstoß, als der durch die Übertragungszeichen ausgelöste, zum Ansprechen gebracht
wird. Bei Schluß der Übertragungszeichen ist der Anker 8 im Begriff, in seine Ruhelage
(in der Abbildung eingezeichnete Stellung) zurückzugehen und berührt während seines
Zurückgehens mit seinem etwas breit ausgebildeten vorderen Ende gleichzeitig das
der Zeichenkombination zugehörige letzte Segmentunterbrecherstück 14 sowie ein besonderes,
isoliert davon demselben gegenüber angeordnetes Segment 15. Hierdurch wird der mit
dem Relais 12 in Reihe liegende Widerstand 16 kurzgeschlossen und das Relais i--:>
durch den stärkeren Stromstoß zum Ansprechen gebracht. Durch eine derartige Vorrichtung
wird im Moment der Überbrückung der beiden Segmente 14 und 15, also genau am Ende
des Übertragungszeichens, die Einkupplung der Bildübertragungseinrichtung mit außerordentlich
großer Zeitgenauigkeit bewirkt. Durch eine Überbrückung der Segmente 1,4. und 15
allein, ohne vorherige, der Dauer eines Zeichens entsprechende Stromeinwirkung auf
das Relais 12, würde letzteres nicht betätigt, was beispielsweise dann auftreten
würde, wenn gerade beim Darüberhinweggleiten des Ankers 8,über die Segmentstücke
i-. und 15, ohne daß ein Signalzeichen übertragen wird, eine Luftstörung auftritt.
Dem Relais muß erst über die ganze Zeitdauer einer Zeichenkombination, d. h. entsprechend
dem Kollektorwege, Strom zugeführt werden, daß es schon so weit .angezogen ist,
daß die nur kurzzeitige Schließung des Widerstandes 16 ein exaktes endgültiges Auslösen
zu bewirken hat. Das Relais 12 steuert einen weiteren Kreis einer Stromquelle 13,
der beispielsweise die Kupplungswicklung 17 zum Einrücken der Einpfangsbildwalze
enthält. Um eine genaue Einkupplung letzterer im richtigen Moment ihrer Anfangsstellung
zu sichern, ist in den Stromkreis noch ein Schalter 18 eingeschaltet, der immer
dann geschlossen ist, wenn die Walze in ihrer Empfangsstellung steht und der durch
Endstellung der Walze geöffnet wird. Hierdurch wird in einfacher Weise erreicht,
daß einmal die Walzenkupplung nicht betätigt «-erden kann, wenn die Walze sich nicht
in ihrer Anfangsstellung befindet. Weiterhin wird der Vorteil erzielt, daß die Walze
bzw. der sie fÜhrende Schlitten in ihrer Endstellung die Kupplung selbsttätig auslösen.
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Die Erfindung ist natürlicherweise nicht auf die Anwendung rotierender
Unterbrecher, wie sie in den Ausführungsbeispielen zugrunde gelegt, beschränkt,
sondern es können zur Erzielung desselben Effektes auch andere gleichartige Einrichtungen
Verwendung finden. Beispielsweise kann auf der Empfangsseite eine synchron rotierende
zylindrische Hohlscheibe Verwendung finden, die an ihrem Umfang in analoger Weise,
wie die Unterbrechersegmente, Öffnungen besitzt, durch die Licht auf eine lichtempfindliche
Zelle fällt, die entsprechend dem Anker 8 hin und her gesteuert wird, so daß auch
hier eine während einer Zeichenübertragung andauernde Belichtung der Zelle bzw.
Veränderung des Widerstandes eines Stromkreises, in dem dieselbe eingeschaltet ist,
nur für Zeichen ganz bestimmter Kombination stattfindet. Der erzielte
Effekt
ist, wie man leicht erkennt, genau derselbe, wie bei Verwendung eines rotierenden
Unterbrechers.
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Bisher wurde vorausgesetzt, daß die Sende-und Empfangskommutatoren
dauernd von vornherein in Synchronismus und gleicher Phase laufen. Dies läßt sich
für Anlagen mit Dauerbetrieb durchführen in Verbindung mit einer Synchronisierungseinrichtung.
Die Synchronisierung geschieht durch an sich bekannte Mittel. Wird ein zentraler
Synchronisierzeichensender verwendet, so muß dieser so groß sein, daß die Stärke
der Synchronisierungszeichen über dem Störspiegel liegt. Vorzuziehen wäre aber eine
örtliche Synchronisierung, z. B. Anschluß an ein großes Wechselstromnetz, das die
Periodenzahl genügend konstant hält, da dann der Einfluß von atmosphärischen Störungen
vollkommen fortfällt.
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Gemäß einem weiteren Gegenstand der Erfindung jedoch wird der Empfangskommutator
erst kurz vor Beginn eines Zeichens eingekuppelt und kommt nach Beendigung des Zeichens
wieder zur Ruhe, um dann in derselben Weise bei der nachfolgenden Zeichenwiederholung
betätigt zu werden. Dies kann beispielsweise, wie in der Abb. 2 veranschaulicht,
dadurch getätigt werden, daß der Kollektor 9 kurz vor seinen Zeichensegmenten ein
besonderes, verhältnismäßig kurzes Segment ig enthält, das mit einem Schleifring
20 verbunden ist, der seinerseits über eine Kupplungswicklung :2i und eine Batterie
22 mit dem Anker 8 in Verbindung steht. Hierdurch wird kurz vor Beginn des Übertragungszeichens
der Stromkreis der Batterie 22 kurzzeitig geschlossen, und die Kupplungswicklung
2i bewirkt die Kupplung des Kollektors 9 mit der Antriebsvorrichtung, so daß, wenn
auf der Sendeseite ein genau gleicher Kollektor zur Erzeugung der Zeichenstromstöße
verwandt wird, der Empfangskollektor genau in richtiger Phase anläuft. Ist das Zeichen
beendet, so wird der letztere durch irgendeinen mechanischen Anschlag ausgekuppelt
und geht wieder in die Anfangsstellung zurück, um kurz vor der nachfolgenden, wiederholten
Abgabe des Zeichens wieder von neuem eingekuppelt zu werden. Hierdurch wird einigermaßen
genaue Tourenzahl der Antriebsorgane von Sende- und Empfangskollektor vorausgesetzt,
ein praktisch einwandfreier synchroner Betrieb mit Sicherheit gewährleistet.
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Die erfindungsgemäße Einrichtung läßt sich naturgemäß auch für Fernübertragungseinrichtungen
mit Draht verwenden, beispielsweise, wenn der störende Einfluß durch Induktion benachbarter
Leiter u. dgl. vermieden werden soll.