DE539187C - Stromstossuebertragungssystem, z.B. fuer Telegraphie - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft die Bereinigung der .Stromkurve in Übertragungssystemen mittels Induktionsspulen, insbesondere mittels Spulen, deren Kerne aus einem Material mit hoher Permeabilität bestehen.

Gemäß vorliegender Erfindung sind in elektrischen Übertragungssystemen, z.B. Telegraphensystemen mit induktiven Spulen, die magnetischen Kerne der Spulen derart im Verhältnis zu den Spulenwicklungen bemessen, daß die magnetischen Kerne bei einem bestimmten Betriebsstrom gesättigt werden, und zwar derart, daß die Spulen als hohe Induktanzen für weniger als eine Viertelperiode des sie durchfließenden Stromes wirken, aber mindestens für die restierende Dreivfertelperiode auf Grund der magnetischen Sättigung des Kernes während dieser Dreiviertelperiode eine niedrige Induktanz aufweisen.

Wenn mehrere Spulen der oben erwähnten ' Art verwendet werden, können die verschiedenen Spulen verschiedene Vormagnetisierungen' haben, so daß jede Spule während eines bestimmten Periodenabschnittes des durchfließenden Stromes eine hohe Induktanz aufweist. Die Spulen können mit Sekundärwicklungen versehen sein, so daß sie als Transformatoren arbeiten.

Bei einer Ausführungsform der Erfindung ist eine Spule der obengenannten Art im Ausgangskreis eines Verstärkers angeordnet, während die Sekundärwicklung der Spule im Eingangsstromkreis desselben Verstärkers liegt.

Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung sind mehrere getrennte Induktanzspulen, vorzugsweise mit verschiedener Vormagnetisierung, für selektive Zwecke durch Sekundär Stromkreise mit mehreren Nutz-Stromkreisen verbunden.

Einige Ausführungsformen der Erfindung sind in den beiliegenden Zeichnungen schematisch dargestellt.

Abb. ι zeigt eine bekannte Anordnung, bei der gekurbte Signale von viereckiger Wellenform durch einen Kondensator gesandt werden.

Abb. 2 zeigt eine Induktanzspule von hoher Permeabilität, welche in Reihe mit einem Signalstromkreis angeordnet ist, um die niedrigen Amplituden und die hohen Frequenzen des Signalstromes zu unterdrücken.

Abb. 3 stellt die Strominduktanzkennlinie einer Induktanzspule von hoher Permeabilitat und vernachlässigbaren Hysteresisverlusten dar.

Abb. 4 zeigt eine geänderte Ausführungs-

form der Schaltung nach Abb. z. Gemäß Abb. 4 werden für die Unterdrückung des Bandes höherer Amplituden zwei Spulen verwendet, von denen jede eine Vormagnetisierungswicklung besitzt.

Abb. 5 zeigt eine Anordnung, bei welcher mehrere Spulen in Reihe mit einem Signalstromkreis geschaltet sind. Die Spulen zerlegen ein sich allmählich änderndes Wechsel-ίο Stromgebilde in getrennte Bereiche von bestimmten Amplituden. Hierbei wird die Aussiebungswirkung ausgenutzt.

Abb. 6 zeigt eine geänderte Ausführungsform der Schaltung 2. Gemäß Abb. 6 ist die Spule im Nebenschluß zu einem Teil des Stromkreises geschaltet, in welchem die unterdrückten Amplituden und Frequenzen ausgenutzt werden. .

Abb. 7 zeigt einen Transformator hoher Permeabilität, mittels welchem eine Signalwelle mit langsam sich ändernder Intensität in eine Welle umgewandelt wird, die aus kurzen scharfen Stromstößen zusammengesetzt ist.

Abb. 8 zeigt eine geänderte Ausführungsform der Schaltung nach Abb. 7. In Abb. 8 sind zwei Transformatoren in Reihe geschaltet. Ferner sind zwei zusätzliche Wicklungen vorgesehen, um dem magnetischen Stromkreis in entgegengesetzten Richtungen Vormagnetisierung zu geben.

Abb. 9 zeigt die Transformatoren in Verbindung mit dem Stromkreis eines Vakuumröhrenverstärkers, mittels welchem die Signale entzerrt'werden.

Gemäß Abb. 10 sind die Primärwicklungen

des Transformators im Nebenschluß zu und die Sekundärwicklungen desselben in Reihe mit einem Spannungsausgangsstromkreis geschaltet.

Abb. 11 zeigt eine geänderte Ausführungsform der Schaltung nach Abb. 9. Nach Abb. ι r liegen die beiden Primärwicklungen in einer Strombahn von hoher Impedanz im Nebenschluß zu einem Stromausgangskreis, der die Wicklung eines Relais enthält. Die Sekundärwicklungen sind in Reihe mit einer besonderen Wicklung des Relais geschaltet. Abb. 12 zeigt die Transformatoren in Verbindung mit mehreren Stromkreisen in einer selektiv wirkenden Anlage.

Abb. 13 zeigt den Stromkreis eines thermionischen Schwingungserzeugers, der von einer Impulsspule gesteuert wird.
In den Kurven in Abb. i-A, T-B, 2-A, 2-B₁ JfA, JfB, 5-Λ, 5-B, 6-Ä, 6-B, 6-C, 7-A bis y-F, 8-Λ, 8-5 und 10-A bis 10-C sind die Stromamplituden längs der senkrechten und die Zeiten längs der waagerechten Achse abgesetzt.

Die Abb. 1 bis 6 dienen zur Erklärung· der theoretischen Vorgänge, während die Abb. 7 bis 13 einige praktische Ausführungsformen der Erfindung darstellen.

Die in Abb. 1 dargestellte Anordnung bildet keinen Teil der vorliegenden Erfindung, sondern dient nur zum Vergleich mit der Erfindung. Die durch das Viereck 21 angedeutete Kurbvorrichtung kann ein- rotierender Verteiler sein. Dieser ist derart angeordnet, daß er eine Signalwelle von viereckiger Wellenform überträgt und einen Teil eines jeden Signals unterdrückt. Der letzte Teil eines jeden Stromstoßes, der durch Kurve i-A dargestellten unterdrückten Signale wird auf den Nullwert herabgesetzt, wobei die Signale in Stromstöße von viereckiger Wellenform und von halber Einheitslänge getrennt werden. In dieser Form werden die Signale dem Kondensator 22 aufgedrückt. Das starke Steigen und Fallen der Stromstöße bewirken, daß der Kondensator erst in der einen und dann in der anderen Richtung sich rasch aufladet, wodurch im Ausgangsstromkreis eine Spannungswelle entsteht, die für Übertragung über lange Leitungen geeignet ist. Wenn die Spannung aufgedrückt wird, nimmt der Strom sofort einen Höchstwert an und sinkt darauf zuerst rasch und später allmählich bis auf Null herab. Dieser Vorgang ist in Kurve i-B dargestellt, welcher die Wellenform zeigt, die der Übertragungsleitung 23 zugeführt wird. Diese Kurve zeigt, daß ein Stromstoß im Ausgangsstromkreis entsteht, so oft der Kondensator sich aufladet bzw. entladet. Die Vorschaltung eines Kondensators gibt bei Wechselstromtelegraphie nicht die erwünschte Steilheit beim Anstieg und Abfall des Stromes. Wenn aber Induktanzspulen verwendet werden, deren Kernmaterial bei niedrigen magnetisierenden Kräften eine hohe Permeabilität besitzt, wird die erwünschte Wirkung auch bei abgerundeten Wechselstromwellen erreicht. Die hier zur Verwendung kommenden Induktanzspulen werden in der weiteren Beschreibung Impulsspulen genannt. Diese können in vielen Verbindungen verwendet werden, von denen einige ausführlich beschrieben werden sollen.

Abb. 2 zeigt eine Impulsspule, die venvendet wird, um die niedrigen Amplituden und die hohen Frequenzen eines Signalstromes zu unterdrücken. Diese Anordnung findet beispielsweise Verwendung in Telegraphenempfangsanlagen, welche für den Empfang von Signalstromstößen eingerichtet sind, deren Länge zwei oder mehrere Einheitslängen betragen, und die mit einer Schwingungsrelaisanordnung versehen sind, um die Impulse von Einheitslänge wieder herzustellen, die während der Übertragung stark gedämpft werden. In einer Anlage dieser-Art

werden die von der Leitung empfangeneu Signalstromstöße durch einen Verstärker 24 gesandt. In diesem erfolgt eine derartige Verstärkung, daß Stromstöße von zwei oder mehreren Einheitslängen gerade genügend verstärkt \verden, um ein Signalrelais 25 zu betätigen. Wenn auf irgendeinen der empfangenen Signalimpulse von Einheitslänge elektrische Störungen überlagert sind, die von äußeren Quellen herrühren, so kann die Summe der Störungsamplitude und der Signalamplitude so groß sein, daß das Signalrelais falsch arbeitet. Um dies zu verhindern, ist in Reihe mit dem Ausgangsstromkreis des Verstärkers eine Impulsspule 26 angeordnet. Das Kernmaterial dieser Spule besitzt eine hohe Permeabilität bei niedrigen magnetisierenden Kräften, und wenn die verschiedenen Spannungen aufgedrückt werden, wird das Kernmaterial gesättigt, wenn der Strom eine Amplitude annimmt, die um ein geringes oberhalb des Nullwertes liegt. Wenn deshalb der Strom sich in der Nähe des Nullwertes befindet, steigt die Induktanz des Stromkreises für einen Augenblick bis auf einen hohen Wert, und die Spule wirkt deshalb wie eine hohe Impedanz auf einen Strom, dessen Amplitude zwischen Null und dem Sättigungspunkt liegt. Da der wirksame Wert der Spulenimpedanz gleich 2 nfL ist, ist die Unterdrückungswirkung am stärksten für niedrige Amplituden und hohe Frequenzen. In dem Ausdruck 2 π/L bezeichnet f die Frequenz des Stromes und L die Induktanz 3S der Spule. In dieser Weise werden nur Spannungen, deren Amplituden den Strom auf Werte bringen, die oberhalb der Sättigung der Spule liegen, durch das Signalrelais mit genügender Amplitude strömen. Durch zweckmäßige Wahl der Spulenkonstanten kann leicht erreicht werden, daß diese Amplituden nur bei solchen Signalen entstehen, die aus Stromstößen zusammengesetzt sind, welche zwei oder mehrere Einheitslängen besitzen. Die aus Einzelstromstößen bestehenden Signale hoher Frequenz und niedriger Amplituden werden fast vollständig unterdrückt. Kurve 2-A zeigt für den Verstärker 24 die Ausgangsspannung, welche der empfangenen Signalwelle entspricht, die wiederum mit der aus Stromstößen verschiedener Länge zusammengesetzten übertragenen Signalwelle übereinstimmt. Die gestrichelten Linien χ und y in Kurve 2-Λ stellen die positive bzw. die negative Amplitude dar, bei welcher der Kern gesättigt wird. Kurve2-B zeigt den vom Signalrelais empfangenen Strom, in welchem die Signalstromstöße von Einheitslänge fast vollständig unterdrückt werden, weil sie niedriger Amplitude und hoher Frequenz sind. Signalstromstöße von zwei oder mehreren Einheitslängen sättigen den Kern und bewirken deshalb, daß das Relais in Tätigkeit tritt.

Abb. 3 zeigt die Strom-Induktanz-Kennlinie einer Stromstoßspule mit vernachlässigbaren Hysteresisverlusten. Im allgemeinen ist die maximale Amplitude veränderlicher Ströme, die durch eine Impulsspule fließen, derart, daß die Wirkung der Spulenhysteresis vernachlässigbar ist. Die Kurve in Abb. 3 zeigt die wirkliche Induktanzveränderung bei gewöhnlichen Betriebsverhältnissen. Wenn der Strom zu steigen anfängt, wie im Punkt A angedeutet, hat die durch die Achse y-y dargestellte Induktanz einen geringen Wert und bleibt annähernd konstant, bis der Strom den Wert B erreicht. Hinter dem Punkte B steigt die Induktanz rasch bis zu einem hohen Wert, und wenn der Strom den Wert C erreicht hat, sinkt die Induktanz rasch, bis der Strom einen Wert D annimmt. Der Punkt D ist der Sättigungspunkt, bei welchem die Induktanz wieder vernachlässigbar wird. Dies ist durch den Kurvenabschnitt D-E angedeutet. Während des Intervalles BD, in welchem die Induktanz für einen Augenblick einen hohen Wert annimmt, wirkt die Spule wie eine hohe Impedanz und unterdrückt deshalb die Stromwerte zwischen B und D.

Abb. 4 zeigt eine geänderte Ausführungsform der Ausführung nach Abb. 2. Nach Abb. 4 sind zwei Impulsspulen 27 und 28 in Reihe im Ausgangsstromkreis des Verstärkers 29 angeordnet. Damit höhere Amplituden unterdrückt werden können als in der Schaltung nach Abb. 2, sind Vormagnetisierungswicklungen 30 und 31 mit der Spule 27 bzw. mit der Spule 28 induktiv verbunden, wodurch die magnetischen Stromkreise der Spulen in entgegengesetzten Richtungen eine Gleichstromvormagnetisierung erhalten. In diesen Vormagnetisierungsstromkreisen sind Drosselspulen angeordnet, um zu verhindern, daß Signalströme aufgenommen werden und durch Induktion von zirkulierenden Strömen ein Verlust an Signalenergie entsteht. Diese Vormagnetisierung dient dazu, den magnetischen Fluß zu neutralisieren, der von dem Nutzstrom des Verstärkers 29 erzeugt und in den Spulen 27 und 28 fließt, bis dieser Strom einen Wert erreicht hat, bei welchem die erzeugte magnetomotorische Kraft gleich und entgegengesetzt derjenigen magnetomotorischen Kraft wird, welche von dem Vormagnetisierungsstrom in jeder der Spulen 30 oder 31 erzeugt wird. In dieser Weise werden die Bereiche der hohen Induktanz für beide Spulen in entgegengesetzten Richtungen von dem Nullpunkt des Signalstromes verschoben, so daß die Unterdrückung des Signalstromes auch höhere Amplituden umfassen wird, als

mit der Anordnung nach Abb. 2 möglich war. Die" Vormagnetisierungsströme sind vorzugsweise so stark, daß sie die Sättigung der magnetischen Kerne bewirken, wenn kein Strom in den Signal wicklungen vorhanden ist. Kurve 4-A zeigt eine'abgerundete Wechselstromsignalwelle, welche aus Signalstromstößen verschiedener Länge zusammengesetzt ist. Die Kurve stellt die Welle in dem Augenblick dar, in welchem sie in die Spule 27 eintritt. Die gestrichelten Linien X₁ und y_± zeigen die positiven und negativen Amplituden, bei welchen die Summe der von dem Signalstrom in der Wicklung des einen oder des anderen Kernes hoher Permeabilität und dem Vormagnetisierungsstrom erzeugten magnetomotorischen Kräften gleich Null ist. Diese Linien stellen den Anfang der höheren Bereiche hoher Induktanz dar, welche sich jetzt bis zu den neuen durch die gestrichelten Linien χ und y angedeuteten Sättigungspunkten erstrecken. Kurve 4-B zeigt die unterdrückte Welle, in welcher nur der Strom unterdrückt wird, dessen Amplitude innerhalb der Bereiche hoher Induktanz liegt. Der Strom, welcher außerhalb dieser Bereiche liegt, fließt fast ohne Unterdrückung durch die Spulen 27 und 28. Das in Abb. 4 gezeigte Prinzip kann gemäß Abb. 5 derart erweitert werden, daß mehrere Paare von Vormagnetisierungsspulen mit vorwärts schreitend eingestellten Sättigungswerten in dem Ausgangsstromkreis des Verstärkers 32 verwendet werden, um verschiedene Gruppen von Amplituden zu unterdrücken. Die erste Impulsspule 33 hat keine Vormagnetisierung und unterdrückt, wie die Anordnung nach Abb. 2, den verstärkten Strom innerhalb des Amplitudenbereiches, welcher unmittelbar oberhalb des Nullwertes liegt. Die Impulsspulen 34 und 35 besitzen eine geringe Vorspannung und unterdrücken einen höheren Amplitudenbereich, während die Impulsspulen 36 und 37 einen noch höheren Bereich unterdrücken. Bei dieser Anordnung wird ein sich ändernder Strom in jeder Periodenhälfte einer hohen Impedanz während der verschiedenen Intervalle hoher Impedanz ausgesetzt, die von den verschiedenen Impulsspulen erzeugt werden. Der Strom mit Amplituden nahe Null zwi-' sehen den Intervallen hoher Induktanz und in der Nähe des Mittelwertes wird einem Belastungsstromkreis, beispielsweise dem Relais 38, zugeführt. In dieser Weise wird ein sich allmählich änderndes Wechselstromgebilde, beispielsweise in der durch Kurve S-A angedeuteten Weise, in Bereiche mit bestimmten Amplituden zerlegt (s. Kurve 5-5). Abb. 6 zeigt, wie eine Impulsspule im Nebenschluß zu einem Teil eines "■ Stromkreises angeordnet werden kann, um die Ströme niedriger Amplituden und hoher Frequenzen (welche durch die hohe Augenblicksimpedanz der Spule unterdrückt werden) in dem Nebenschlußteil des Stromkreises auszunutzen. Es wird angenommen, daß ein Wechselstrom von dem Stromerzeuger 39 abgegeben wird und daß eine im Nebenschluß angeschlossene Impulsspule 40 den Komponenten des Stromes, welche eine niedrige Amplitude und eine hohe Frequenz haben, eine hohe Impedanz entgegenstellt; diese Komponenten können in dem Nebenschlußteil des Stromkreises für andere Zwecke ausgenutzt werden, beispielsweise um den Empfänger 41 zu betätigen, der ein Relais, ein Röhrenverstärker o. dgl. sein kann. Die Kurve 6-A zeigt die Spannung an den Generatorklemmen; Kurve 6-5 zeigt die Stromwelle, welche durch die Spule 40 gesandt wird, wobei die Stromkomponenten niedriger Amplituden und hoher .Frequenzen unterdrückt werden (s. Abb. 2), und Kurve 6-C stellt die Stromkomponenten niedriger Amplituden und hoher Frequenzen dar, welche verhindert werden, durch die Spule 40 zu fließen, und zur Erregung eines Nutzstromkreises 41 verwendet werden.

Wenn eine Impulsspule in der Form eines Transformators verwendet wird (wie in Abb. 7 schematisch dargestellt), so übt die Primärwicklung 42 dieselbe Wirkung auf den Eingangsstrom aus wie die Spule 26 in Abb. 2. Der magnetische Stromkreis des Transformators wird deshalb bei einer niedrigen Amplitude gesättigt, so daß die Induktanz, wenn die Amplitude des veränderlichen Primärstromes von Null nach oben steigt oder den Nullwert passiert, einen hohen Augenblickswert annimmt. Diese plötzliche Induktanzzunahme bewirkt, daß eine hohe Impedanz auf den Eingangsstrom einwirkt, wie dies durch die Kurven J-A, J-C und J-E angedeutet ist. Wenn die Induktanz der Primärwicklung einen hohen Wert annimmt, wird in der Sekundärwicklung 43 ein Spannungsimpuls erzeugt, dessen Stärke und Dauer von den elektrischen Konstanten des Transformators abhängig sind. Diese in den Kurven J-B, J-D und J-F dargestellten Impulse entstehen unmittelbar, bevor der magnetische Stromkreis gesättigt wird, und haben dieselbe Richtung wie der Eingangsstrom, der die hohe Induktanz erzeugt. Wenn die Impulsspule als Transformator verwendet wird, so kann das Verhältnis der Spitzenamplitude der Sekundärstromstärke zur Breite, d.h. zur Länge ihrer 'Grundlinie erhöht werden durch Erhöhung der Windungszahl der Primärwicklung, Herabsetzung der Länge des Transformatorkernes, Erhöhung der Permeabilität des Kernmaterials, Erhöhung des

Primärstromes und durch Erhöhung der Primärstromsteilheit für den Bereich der hohen .Spulenimpedanz. Diese Funktionen bewirken alle eine Verringerung des aktiven Intervalles, während welchem die Sekundärstromstöße zur Einwirkung gelangen. Wenn der Transformator eine beträchtliche Hysteresis aufweist, so tritt, wie aus Kurve J-C ersichtlich, eine Verzögerung des aktiven Intervalles

ίο ein, aber diese kann durch eine beliebige der obenerwähnten Verfahren verringert werden, wodurch der Primärstrom und die Sekundärspannung in der Weise beeinflußt werden, wie durch die Kurven J-E und J-F angedeutet. Die Wellenform des erzeugten Stromstoßes und die Wirkung der Spule sind deshalb Funktionen der Hysteresis des Kernmateriales und bis zu einem gewissen Grade von dieser Hysteresis abhängig.

In Abb. 8, die eine geänderte Ausführungsform der Schaltung nach Abb. J darstellt, sind zwei aus Impulsspulen bestehende Transformatoren in Reihe geschaltet. Die Spulen 45 und 46 stellen die Primärwicklungen und die Spulen 47 und 48 stellen die Sekundärwicklungen dar. Die Transformatoren erhalten \^rormagnetisierung durch einen Gleichstrom, der in entgegengesetzten Richtungen durch die Spulen 44 und 49 fließt, welche die Vorspannungswindungen darstellen. Die Vormagnetisierungsströme müssen so stark sein, daß sie die magnetischen Kerne sättigen, wenn kein Strom in den Signalwicklungen vorhanden ist. Solange die Kerne gesättigt sind, sind die Transformatoren fast vollständig unwirksam, und wenig oder kein Signalstrom wird dem Sekundärstrom zugeführt, bis die Intensität so stark gestiegen ist, daß die Wirkung des Vormagnetisierungsstromes überwunden wird. Wenn diese magnetomotorischen Kräfte gleich werden, steigt die Induktanz fast momentan bis zu einem hohem Wert und erzeugt einen Spannungsimpuls in einer der Sekundärwindungen. Dieser Impuls ist kurz und scharf, weil der magnetische Stromkreis rasch gesättigt oder überbelastet wird. Der Wechselstrom kann deshalb nur in den Intervallen einen Spannungsimpuls in irgendeiner der Sekundärwindungen erzeugen, in welchen der Strom durch den engen Bereich passiert, welcher hohe Induktanz hervorbringt. Dieser Zustand tritt zweimal bei jedem positiven und jedem negativen Stoß der Stromwelle ein. Um zu sichern, daß die Spannungsimpulse kurz und scharf werden, kann eine hohe Impedanz, beispielsweise eine Drosselspule, in Reihe mit jeder Vorspannungswicklung geschaltet werden. Kurve S-A zeigt einen Wechselstrom, welcher während der Intervalle hoher Induktanz eine hohe Impedanz durchfließt. Diese Intervalle treten, wie gesagt, zweimal auf während jedes positiven und jedes negativen Stoßes der Stromwelle. Kurve 8-5 stellt die Spannungsimpulse dar, welche während der aktiven Intervalle in den Sekundärwicklungen zur Einwirkung gelangen. Die durch dien positiven Stoß erzeugten Impulse wirken in einer der Sekundärwicklungen und die durch den negativen Stoß erzeugten in der anderen Sekundärwicklung. Die in Kurve 8-B dargestellten Spannungsimpulsie sind den in Kurve i-f> dargestellten ähnlich, sind aber von kürzerer Dauer.

Eine geänderte Ausführungsform der Schaltung nach Abb. 8 ist in Abb. 9 dargestellt. In dieser Abbildung ist der Sekundärstromkreis mit dem Gitter Stromkreis eines Röhrenverstärkers 50 verbunden, dessen Anodenstromkreis mit dem Eingangsstromkreis des Transformators in Verbindung steht. Der Verstärker 50 ist mit einem Relais oder einer anderen Empfangsvorrichtung verbunden, welche über die Primärwicklungen 51 und 52 Wechselstromsignale empfängt. Mittels der Wicklungen 54 und 55, die gleiche und entgegengesetzt gerichtete Vorspannungen haben,' werden während eines jeden positiven und negativen Stoßes der Wechselstromwelle zwei Spannungsimpulse in den go Sekundärwicklungen 56 und 57 induziert. Diese Impulse werden auf das Gitter des Verstärkers 50 zurückgekoppelt, um die Signal welle regenerativ zu formen, welche dem Empfänger 53 zugeführt wird. Die Kurven, welche den Primärstrom, die sekundären Spannungsimpulse und den regenerierten Strom darstellen, sind im wesentlichen dieselben, die in Abb. 10 gezeigt sind und in Verbindung mit dieser Abbildung erklärt werden sollen.

Abb. 10 zeigt eine weitere Abänderung der Schaltung nach Abb. 2. Gemäß Abb. 10 sind die Primärwicklungen 58 und 59 im Nebenschluß zu und die Sekundärwicklungen 60 und 61 in Reihe mit einem Spannungsausgangsstromkreis 62-63 geschaltet. Die Primärwicklungen bilden einen Weg niedriger Impedanz für den Wechselstrom. Die Empfangsvorrichtung 65 erhält nur einen Teil der Spannung des Generators 64. Da die Wicklungen 66 und 67 gleiche und entgegengesetzt gerichtete Vorspannungen haben, werden bei jedem positiven und jedem negativen Stoß der Wechselstromwelle zwei Intervalle eintreffen. Während der ersten Halbperiode des Signales, wenn die Signalintensität von Null ansteigt, wird ein Punkt erreicht, in welchem die Wirkung der Vorspannung in einem der Transformatoren überwunden wird und der magnetische Zustand des Kernes rasch von Sättigung in der einen Magneti-

sierungsrichtung zur Sättigung in der anderen Richtung wechselt. Durch diese rasche Magnetisierungsänderung während des kurzen Intervalles wird ein Stromstoß in der Sekundärwicklung induziert. Hierauf folgt ein Intervall, während welchem sehr wenig Strom in der Sekundärwicklung induziert wird, weil der Signalstrom stark genug ist, um den Kern gesättigt zu halten. Wenn die Signal-Stromstärke abnimmt, wird aber ein zweiter Punkt erreicht, und der Vormagnetisierungsstrom kehrt wieder die Magnetisierung um, wodurch ein zweiter Stromstoß in der Sekundärwicklung induziert wird, der entgegengesetzt dem ersten Stromstoß gerichtet ist. Während dieser Halbperiode des Signalstromes wird der Sättigungszustand für den anderen Transformator aufrechterhalten, weil der Signalstrom in der Wicklung des Transformators eine magnetische Wirkung in derselben Richtung wie der Strom in der Vorspannungswicklung ausübt. Während der zweiten Halbperiode werden in ähnlicher Weise zwei Stromstöße mit entgegengesetzten Vorzeichen von dem anderen Transformator erzeugt. Während dieser Halbperiode bleibt der Kern des ersten Transformators gesättigt. Diese Impulse sind in Phase mit den veränderlichen Spannungen, die dem Empfänger 65 zugeführt werden, und sind auf diesen überlagert. Die veränderlichen Spannungen, die dem Empfänger 65 zugeführt werden, werden direkt von der Stromquelle 64 abgegeben. Die Spannungswelle erhält in dieser Weise steigende und fallende Teile, welche auf Grund der zugeführten Impulsspannungen steller sind als die der zugeführten Spannung. Kurve 10-A stellt den Strom dar, welcher durch die Primärwicklungen der Spulen und durch den Reihenwiderstand 101 fließt. Kurve το-Β zeigt die Spannungsimpulse, die während der Intervalle, in welchen die Spulen eine hohe Induktanz annehmen, in den Sekundärwicklungen vorhanden sind. Kurve 10-C stellt die Ausgangsspannungswelle des Transformators dar, in welcher die Spannungsimpulse der Spannung überlagert sind, die von der Stromquelle 64 unmittelbar an den Empfänger geliefert wird. Die hierdurch entstehende Welle unterscheidet sich nur dadurch von der in Abb. io-A dargestellten, daß der steigende und sinkende Teil der Spannungskurve noch steiler ist als der betreffende Teil der Kurve 10-A.
Abb. 11 zeigt eine abgeänderte Ausführungsform der Schaltung nach Abb. 10. In Abb. 11 sind die Primärwicklungen 68 und 69 in Reihe mit einem Widerstand 70 geschaltet und bilden mit diesem einen Stromkreis, der im Nebenschluß zu dem Ausgangsstromkreis 71-72 liegt. Ein großer Teil des Stromes wird deshalb durch den Ausgangsstromkreis fließen; der eine Wicklung 78 eines Relais enthält, welches durch das Viereck 73 angedeutet ist. Die Sekundärwicklungen 74 und 75 sind mit einer zweiten Wicklung 79 des Relais verbunden. Die Wicklungen 76 und 77, welche entgegengesetzt gerichtete Vorspannungen haben, bewirken, daß in den Sekundärwicklungen während der Hochinduktanzintervalle Spannungsimpulse entstehen. Diese Impulse werden den Wicklungen 79 des Relais aufgedrückt, und gleichzeitig fließt der Strom durch die Wicklung 78. Die durch die Ströme in den beiden Wicklungen 78 und 79 erzeugten Flüsse addieren sich, und aus diesem Grunde tritt eine Erhöhung des Steigens und des Fallens des Flusses im Relais 73 ein. Die Arbeitsgeschwindigkeit des Relais wird deshalb erhöht, und die Dauer der Intervalle, während welchen der Relaisanker in Bewegung ist, wird herabgesetzt.

Abb. 12 zeigt mehrere Impulsspulen, welche in Reihenfolge oder selektiv eine Reihe von ferngesteuerten Stromkreisen betätigen. In A ist ein Rheostat 80 angeordnet, der Veränderungen in Stromwerten erzeugt, um die Stromkreise 1, 2 und 3 in der Stelle B zu betätigen. Die Stromkreise 1, 2 und 3 sind induktiv mit den Impulsspulen 81, 82 und 83 gekuppelt, von denen jede einen Vormagnetisierungsfluß von bestimmtem Werte erhält. Diese Vormagnetisierungsflüsse werden von den Spulen 84, 85, 86 bzw. von der Batterie 87 geliefert. Durch die Hauptwicklung einer jeden Spule wird von einer Quelle 88 ein Strom gesandt, der mittels des Rheostaten 80 gesteuert wird, und für jede Reihe von Stromwerten, die von dieser Quelle geliefert werden, -wird der Vorspannungsfluß einer der Spulen 81, 82 oder 83 neutralisiert. Diejenige Spule, welche in Wirksamkeit tritt dadurch, daß die Vorspannung neutralisiert wird, wird wirksam mit dem ihr zugeordneten Stromkreis i, 2 oder 3 gekuppelt, und ein Schwingungserzeuger 89 bewirkt, daß der in Frage kommende Stromkreis auf den Schwingungserzeugerstrom anspricht und eine Signalvorrichtung oder eine andere Vorrichtung in Tätigkeit setzt.

Wenn der Schwingungserzeuger 89 mit einer Unterbrecher- oder Modulationseinrichtung, beispielsweise mit einer Taste oder einem Mikrophon, ausgestattet wird, kann die Anlage verwendet werden, um Telegraphen- oder Fernsprechsignale von der Wechselstromquelle 89 einem beliebigen Nutzstromkreis zuzuführen.

Abb. 13 stellt die Schaltung eines -thermionischen Schwingungserzeugerstromkreises dar, welcher durch die Impulsspule 90 gesteuert wird. Die Schwingungserzeugerröhre 91 ist

mit einem abgestimmten Stromkreis 92 verbunden und steht außerdem über einen Transformator 94 mit einem Ausgangs- oder Belastungsstromkreis 93 in Verbindung. Die Spule 90 besitzt Wicklungen 95. 96 und 97. Die Wicklungen 96 und 97 sind durch einen elektrostatischen Schirm voneinander getrennt. Wenn ein schwacher· Strom in den Wicklungen der Spule 90 fließt, wird eine Rückkopplung erzeugt, die stark genug ist, um in dem Röhrenstromkreis Schwingungen zu erzeugen. Der Strom in der Wicklung 95 kann verwendet werden, um die Röhre zu steuern, dadurch, daß der Spulenkern so weit gesättigt wird, daß die Kopplung nicht mehr ausreicht, um Schwingungen hervorzurufen. Die Steuerung der Wicklung 95 kann mittels einer beliebigen Vorrichtung, beispielsweise mittels einer Taste 99, eines Mikrophons 100 oder einer ankommenden Leitung 98 erfolgen. Diese Vorrichtungen können verwendet werden, um den in der Wicklung 95 fließenden Strom zu ändern, wodurch sie gleichzeitig die Schwingungen steuern.

Der Schwingungserzeuger kann so abgestimmt werden, daß er Schwingungen beliebiger Frequenz erzeugt. So kann beispielsweise mittels des Schwingungserzeugers eine Trägerwelle erzeugt werden, die darauf tnoduliert wird. Der Schwingungserzeuger kann auch derart eingestellt werden, daß er von dem Strom in der Wicklung 95 nicht in Schwingungen versetzt wird. Wenn aber ein ankommender Stromstoß bewirkt, daß die Spule einen aktiven Bereich passiert, wird die Spulego dem Gitter der Röhre91 eine Rückkopplungsspannung geben, wodurch Schwingungen entstehen. Die Frequenz kann hierbei eine beliebige sein und wird von dem abgestimmten Stromkreis 92 bestimmt. Wenn der Stromstoß rasch passiert und die Spule 90 durch die aktive Zone bringt, wird dem Belastungsstromkreis 93 nur ein kurzer scharfer Stromstoß zugeführt.

Claims (5)

1. Patentansprüche:

   i. Stromstoßübertragungssystem, z. B. für Telegraphie, welches induktive Spulen (oder Transformatoren), vorzugsweise mit Vormagnetisierung, enthält, die derart bemessen sind, daß ihre magnetischen Kerne bei einem bestimmten Wert des Betriebsstromes gesättigt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Spulen und ihre magnetischen Stromkreise derart im Verhältnis zueinander bemessen sind, daß die Spulen als hohe Induktanzen für weniger als eine Viertelperiode des sie durchfließenden Stromes wirken, aber mindestens für die restierende Dreiviertelperiode auf Grund der magnetischen Sättigung der Kerne während dieser Dreiviertelperiode eine niedrige Induktanz aufweisen.
2. 2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Übertragungssystem mehrere Spulen mit verschiedener Vormagnetisierung vorhanden sind.
3. 3. System nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Induktanzspule mit einer Sekundärwicklung versehen ist, in welcher kurze steile Stromstöße erzeugt werden.
4. 4. System nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Induktanzspule im Ausgangsstromkreis eines Verstärkers liegt und daß die Sekundärwicklung im Eingangsstromkreis desselben Verstärkers angeordnet ist.
5. 5. System nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die getrennten Induktanzspulen (81, 82, 83) für selektive Zwecke durch Sekundärstromkreise mit mehreren Nutzstromkreisen verbunden sind.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen