DE551062C - Elektrische Fernmeldeeinrichtung mit n Fernmeldeleitungen - Google Patents

Description

Aus einem Leitungssystem mit η Leitungen, von denen eine durch die Erde ersetzt werden kann, lassen sich bei fester Schaltung auf der Geber- und Empfängerseite (n—1) Signalkreise bilden, indem eine Leitung als gemeinsame Rückleitung benutzt wird. Es lassen sich damit, wenn von einer Unterscheidung der Signale durch die Anzahl der Stromstöße, ihre Dauer, Stärke, Frequenz

o. dgl. abgesehen wird, gleichzeitig (w—1) voneinander unabhängige Signale übertragen. Es ist ferner bekannt, auf einer beschränkten Anzahl Leitungen eine größere Anzahl von Signalen nacheinander dadurch zu übertragen, daß auf der Geber- und Empfängerseite durch ein Schrittschaltwerk betätigte oder synchron- und phasengleich laufende Wählerschalter gleichzeitig die einander entsprechenden Geber- und Empfangs apparate an das Leitungssystem geschaltet werden. Die sichere Übertragung ist indessen von der genauen Ausführung der Vorrichtung abhängig, da in beiden Stationen mechanisch bewegte Teile vorhanden sind und bei Überspringen eines Kontaktes beim Schrittschaltwerk oder bei Außertrittfallen der Synchronschaltvorrichtungen Fehlsignale übermittelt werden können. Außerdem können Leitungskombinationen für die Signalübertragung nur mit dem gemeinsamen Rückleiter gebildet werden.

Gemäß der Erfindung werden diese Mängel vermieden, so daß auf η Leitungen anstatt (n—1) Signale ¹I₂-H X (n—1) oder unter Umständen η χ {η—ι) Signale übertragen werden können. Dies geschieht erfindungsgemäß in der Weise, daß "beliebige Kombinationen von je zwei Leitungen des Leitungssystems zur Bildung von Signalstromkreisen herangezogen werden. Die Umschaltung durch mechanisch bewegte Schalter zur BiI-dung der Signalkreise geschieht höchstens in einer der beiden Stationen, während in der zweiten Station die Verbindungen zwischen den η Leitungen zur Auswahl der Signale durch spannungsabhängige Anzeige- oder Schaltorgane erfolgen. Dadurch ist die Synchronlaufvorrichtung mit allen ihren Nachteilen vermieden.

In der Zeichnung sind in den Abb. 1 bis 7 verschiedene Ausführungsbeispiele der Erfindung schematisch dargestellt, und zwar zeigt Abb. ι die periodische Übertragung eines Signals pro Leitung, Abb. 2 die gleichzeitige Übertragung mehrerer Signale, die Abb. 3, 5 und 7 die Verwendung von Glimmlampen, und die Abb. 4 und 6 zeigen einige weitere Ausführungsformen.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Abb. 1 sind die fünf Leitungen^ bis I₅ auf der Empfangsseite E durch alle denkbar mög-

lichen Leitungsverbindungen dauernd zusammengeschlossen. In jedem Verbindungsleiter befindet sich ein Empfangsapparat e. Auf der Geberstelle ist eine Stromquelle Ib₁ vorhanden, die mittels Schalter oder, wie dargestellt, mittels Tastspitzen I₁, t₂ an die Leitungen gelegt werden kann. Bei Verfolgung der Stromkreise zeigt sich, daß nur einer der in den Leitungsverbindungen zwischen den Punkten ι bis 5 liegenden Empfangsapparate an der vollen ankommenden Spannung liegt, während alle übrigen an kleinerer Spannung liegen, da in den anderen Verbindungen zwei Apparate in Serie liegen. Werden die Empfangsapparate derart ausgebildet, daß sie nur von einer gewissen Spannung an ansprechen, so läßt es sich bei geeigneter Wahl der Betriebsspannung von b₁ erreichen, daß nur ein bestimmter Empfangsapparat anspricht. Die Empfangsapparate können ent- \veder selbst als Anzeigevorrichtungen ausgebildet sein, z. B. als Fallklappenrelais o. dgl., oder sie können ihrerseits, wie in der Leitungsverbindung 1-5 gezeichnet, einen Lokalstromkreis über eine Batterie b₂ schließen und einen Anzeigeapparat α einschalten. Es kann aber auch der Fernstrom selbst zur Anzeige herangezogen werden, wie in der Leitungsverbindung 4-5 gezeigt ist. Die Tätigkeit der Empfangseinrichtungen braucht sich nicht auf bloße Anzeige zu erstrecken, sie können vielmehr auch Schaltungen einleiten, z. B. Fernsteuerung von Schaltern usw. Das Leitungssystem ist noch besser auszunutzen, wenn die Empfangsapparate polarisiert sind, d. h. nur bei einer bestimmten Strom- oder Spannungsrichtung ansprechen. In diesem Falle kann jede Verbindung doppelt besetzt werden, wie in Abb. 1 bei Verbindung 3-4; angedeutet ist. Die Pfeile sollen die Strombzw. Spartnungsrichtung andeuten, bei welcher die Empfangsapparate ansprechen.

Während bei Schaltung nach Abb. 1 jedesmal nur ein Signal oder ein Kommando übertragen werden kann, können bei Schaltung nach Abb, 2 gleichzeitig (n—1) Signale übermittelt werden. An der Geberstelle G befindet sich die Batterie b_t und für jedes Signal ein Signalkontakt S₁ bis s_la. Die Signalkontakte sind mit Schleifbahnen k eines Umschalters ti verbunden. Bürsten ζ vermitteln die Verbindung mit den Leitungen I₁ bis /_s und der Batterie. In der gezeichneten Stellung sind die Leitungsverbindungen 3-1, 3-2, 3-4, 3-5 zur Aufnahme von Signalen bereit. Es werden jedoch nur die Empfänger e zwischen 3-2 und 3-5 ansprechen, da nur die Signalkontakte S₁ und s_a geschlossen sind, die über die Bürsten 3 und die Schleifbahnen des Umschalters u die Leitung Z₃ mit 2 und 5 verbinden. Werden alle Bürsten um eine Kontaktteilung verschoben, so sind alle Empfangsapparate, die von den Knotenpunkten 4 bzw. 2 der Empfangsstelle ausgehen, ansprechbereit. Bei andauernder Verschiebung der Bürsten können auf diese Art periodisch Signale abgegeben werden.

Als spannungsabhängige Anzeigevorrichtung bzw. als spannungsabhängiges Relais wird erfindurigsgemäß eine Gasstrecke verwendet, welche bekanntlich bis zu einer bestimmten Spannung, der Durchbruchspannung, als Nichtleiter wirkt, über der Durchbruchspannung jedoch als Leiter. Die Gasstrecke kann infolge Leuchtens selbst als An-Zeigevorrichtung dienen oder mit einer anderen auf Stromdurchgang ansprechenden Anzeigevorrichtung oder einem Relais in Reihe geschaltet sein. Durch Verwendung verschiedener Elektroden für beide Pole ist es mög-Hch, die Gasstrecke zu polarisieren, d. h. für Stromdurchgang in vorwiegend einer Richtung auszubilden. Man wird besonders Gasstrecken bevorzugen, die mit niedrigen Spannungen betrieben werden können, z.B. Glimmlampen.

Abb. 3 zeigt eine Fernmeldeeinrichtung mit Glimmlampen, I₁ bis /₅ bedeuten wieder die Leitungen. Die Glimmlampen g und die Signalkontakte S₁ bis S₁₀ befinden sich bei- go spielsweise an der Geberstelle G. An der Empfangsstelle E befindet sich die Batterie b_±, ein Anzeigeinstrument α und ein Paar Tastspitzen I₁, i₈. Bei dieser Schaltung ist die Fernmeldung eigentlich eine Abfrage. Es kann nämlich durch Schaltung an der Empfangsstelle E die Stellung jedes Signalkontaktes der Geberstelle G erfragt werden. In der Abbildung sind beispielsweise die Tastspitzen an die Leitungen Z₃ und I₅ gelegt. Bei geeigneter Wahl der Spannung kann nur über die Verbindung 3-5 ein Strom fließen, vorausgesetzt, daß der Signalkontakt s_a geschlossen ist. Bei der gleichen Anordnung ist es selbstverständlich auch möglich, bei Verwendung polarisierter Glimmlampen jede Verbindung doppelt zu besetzen. Ergibt die Anfrage eine negative Meldung, so ist der entsprechende Signalkontakt offen, immerhin kann auch eine Störung, z. B. Leitungsbruch, \Orliegen. Bei Fernmeldungen, die große Sicherheit erfordern, wird man daher jeweils zwei Signalkontakte derart miteinander kuppeln, daß immer einer von ihnen geschlossen und der andere offen ist. Wird beispielsweise s_i und s₉ derart gekuppelt, so müßte man sich bei negativer Meldung an den Leitungen 3 und s noch an den· Leitungen 4 und 5 von der positiven Meldung überzeugen.

Diese beiden Anfragen können nach Abb. 4 ■leichzeitig erfolgen. Hier sind von der jeberstelle nur zwei Verbindungen 5-3 und

5"4 gezeichnet. Die Signalkontakte s_a und S₄, sind durch einen Umschalter ν ersetzt. Für beide Verbindungen genügt eine gemeinsame Glimmlampe g. Die Anzeigevorrichtung oder das Relais α der Empfangsstelle hat drei Stellungen, von denen zwei den Stellungen des Umschalters ν entsprechen, die dritte Stellung (Fehlerstellung) dagegen vollständiger Stromlosigkeit entspricht. Dies wird beispielsweise

ίο nach Abb. 4 dadurch erzielt, daß die Anzeigevorrichtung zwei auf einen Anker χ entgegengesetzt einwirkende Spulen sp besitzt. Zwei Federn / halten den Anker bei Stromlosigkeit in der Mittelstellung. An Stelle der Tast-

»5 spitzen kann auch ein Schalter verwendet werden; es ist dabei möglich, gleichzeitig die Stellung mehrerer Signalkontakte abzufragen.

In Abb. 5 ist wieder der Geber G mit den

Glimmlampen g und den Signalumschaltern ν gezeichnet, während der mechanisch bewegte Schalter s auf der Empfangsseite E sitzt. Die Leitungen Z₁ bis I₅ sind an der Empfangsstelle an die Schleifbahnen k des Schalters gelegt, welche durch Bürsten s mit Kontakten r verbunden werden. Zu jeder Fernleitung gehört eine Schleif bahn, zu jeder Schleif bahn so viel Kontakter, als Leitungen vorhanden sind. Je ein Kontakt r ist mit einem Pol der Batterie b_± verbunden, die anderen sind an die Wicklungen der Anzeigevorrichtungen α angeschlossen. Der Deutlichkeit wegen sind in Abb. 5 nur einige Anzeigevorrichtungen α- gezeichnet. Der Schalter s legt jeweils eine Leitung an einen Pol der Batterie und die übrigen Leitungen an Anzeigevorrichtungen oder Relais, so daß der Signalstrom von der Batterie über die jeweils gemeinsame Leitung, die Signalkontakte, Glimmlampen und die übrigen Leitungen sowie die Anzeigevorrichtungen zurück zur Batterie fließt. Durch Bewegen der Bürsten von der Stellung I bis in die Stellung V kann die Gesamtheit der Signalkontakte abgefragt werden. Für periodische Abfrage wird man den Schalter s als Schaltwalze o. dgl. ausbilden; die Zeichnung stellt dann seine Abwicklung dar.

Es ist möglich, den Leitungsumschalter entweder auf der Empfängerseite oder auf der Geberseite anzubringen. Ebenso kann man die Anzeigevorrichtungen und Signalkontakte gegeneinander vertauschen. Dadurch können beide Stationen zu Gebern und Empfängern gemacht werden, so daß ein gegenseitiger Verkehr beider Stellen möglich ist, wie in der Abb. 5 für Leitung I₅ dargestellt. An Stelle der Anzeigevorrichtung α ist der Signalumschalter SU angebracht. An der anderen Seite der Station ist dagegen der Umschalter ν durch einen Umschaltschütz u mit den Spulen Sp₃₁ und Sp₃₅ ersetzt. Wird der Signalumschalter SU in die Stellung 34 gebracht, so wird, wenn der Bürstensatz in die StellungIII gelangt, ein Stromstoß durch die Spule Sp_3i gesendet und der Kontakt m geschlossen. Dadurch kann irgendein Vorgang, etwa das Anlassen eines- Motors o. dgl., eingeleitet werden. Gleichzeitig mit dem Schließen des Kontaktes » gelangt der Umschalter in die Stellung 51, so daß er, wenn der Bürstensatz in die Stellung V kommt, die vollzogene Schaltung an der Anzeigevorrichtung O₅₁₅₂ rückmeldet. Der Umschalter könnte anstatt unmittelbar mit dem Schütz auch mit der durch m zu betätigenden Einrichtung verbunden sein, so daß er nicht die Schaltung des Kontaktes to, sondern den Vollzug des durch m eingeleiteten Vorgangs rückmeldet.

Bei periodischer Signalabgabe ist es häufig erforderlich, daß das Signal auch während der Signalpausen erhalten bleibt. Zu dem Zweck sind die Anzeigevorrichtungen in an sich bekannter Weise elektrisch festzuhalten, indem während der Pause entweder die Signalspulen selbst oder besondere Haltespulen von einem lokalen Hilfsstrom durchflossen werden. Erfindungsgemäß kann dieser Hilfs- > strom bei den Anzeigevorrichtungen, die sich in der gleichen Station wie der Leitungsumschalter befinden, durch besondere Kontakte am Wählerschalter für die Zeit der Signalabgabe geöffnet werden, wie in Abb. 6 dargestellt ist. Die Anzeigevorrichtung besitzt zwei Signalspulen sp, die in der in Abb. 5 dargestellten Art geschaltet sind, und zwei Haltespulen h. Wird durch einen Signalstoß der Anker χ nach einer Seite umgelegt, so wird ein Stromkreis über die Batterie b.,, eine zusätzliche Kontaktbahn Jt₁ und Kontakte r_x am Leitungsumschalter und eine Spule h geschlossen, so daß der Anker so lange in dieser Stellung verbleibt, als sich die Bürsten B auf Iz₁ und T₁ befinden. Wenn jedoch durch den Leitungsumschalter die Signalspulen sp signalbereit werden, wird der Haltestrom an 1.05 den Kontakten T₁ unterbrochen und das weitere Halten bzw. Umschalten durch die Signalspulen sp besorgt. Der Anker der Anzeigevorrichtung schließt außer den Hilfskontakten entweder Arbeitskontakte, die weitere n₀ Schaltungen einleiten, oder er bewegt ein Schauzeichen.

Zur Erhöhung der Zahl der übertragbaren Signale können die Signale auf je zwei Leitungen noch durch die Dauer, Anzahl oder Frequenz der Stromstöße unterschieden werden, wenn dementsprechende Empfangsapparate benutzt werden. In manchen Fällen ist es vorteilhaft, bei Verwendung der Frequenz zur Unterscheidung der Signale für das Schalten der Gasstrecken Gleichstrom und für die Signale selbst überlagerten Wechselstrom

zu verwenden. Ein Ausführungsbeispiel zeigt Abb. 7. In beiden Stationen sind zwischen, den Leitungen I₁ bis I₅ dauernd alle Verbindungen geschaltet. In den Leitungsverbindungen der Geberseite liegen Wechselstromerzeugerze; in Reihe mit Gasstrecken g·, in den Leitungsverbindungen der Empfängerseite entsprechende Wechselstromempfänger e in Reihe mit Gasstrecken g. Zur Signalabgabe wird an die Leitungen eine Gleichspannung gelegt. Bei entsprechender Wahl der Gleich- und Wechselspannungen sprechen nur die Gasstrecken zwischen den an Spannung liegenden Leitungen an und ermöglichen somit dem Gleichstrom und auch dem Wechselstrom den Durchgang. Durch Einstellung der Wechselstromzeiger auf verschiedene Frequenz kann auf diese Art die Anzahl der Signale über η {η—ι) bedeutend vermehrt werden.

Claims (16)

1. Patentansprüche:

   ι. Elektrische Fernmeldeeinrichtung mit η Fernmeldeleitungen, dadurch gekennzeichnet, daß beliebige Kombinationen von je zwei Leitungen des Leitungssystems zur Bildung von Signalstromkreisen herangezogen werden und daß in mindestens einer der beiden Stationen, die die Kombinationen der Signalstromkreise ermöglichen, die Verbindungen zwischen den η Leitungen spannungsabhängige Anzeigeoder Schaltorgane enthalten, die unabhängig von den augenblicklich zur Fernleitung herangezogenen Leitungen, beispielsweise dauernd, an die Leitungen geschaltet sind.
2. 2. Fernmeldeeinrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß aus den möglichen Leitungskombinationen die jeweils wirksamen Signalstromkreise in der einen Station durch einen mechanisch bewegten Schalter (u in Abb. 2; S in Abb. 5), in der Gegenstation durch spannungsabhängige Anzeige- oder Schaltorgane (c in Abb. 2; g in Abb. 5) gebildet werden.
3. 3. Fernmeldeeinrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß spannungsabhängige Schaltorgane (g in Abb. 3 und 4) in Reihe mit Signalkontakten (s_t bis ^₁₀ in Abb. 3; ν in Abb. 4) und Stromanzeigevorrichtungen (a in Abb. 3) oder Relais (α in Abb. 4) verwendet werden.
4. 4. Fernmeldeeinrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß jede Leitungsverbindung zwei spannungsabhängige Anzeige- oder Schaltorgane (e in Abb. i, Zweig 3-4) in Parallelschaltung enthält, von denen das eine nur bei entgegengesetzter Stromrichtung als das andere ansprechen kann.
5. 5. Fernmeldeeinrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß als spannungsabhängige Anzeigeorgane Gasstrecken (g) benutzt werden.
6. 6. Fernmeldeeinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß als Gasstrecken Glimmlampen verwendet werden,
7. 7. Fernmeldeeinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß Glimmlampen verwendet werden, welche vorwiegend in einer Richtung den Stromdurchgang ermöglichen.
8. 8. Fernmeldeeinrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß aus den η Fernmeldeleitungen gleichzeitig η—ι Stromkreise gebildet werden und mittels eines Schalters (11 in Abb. 2 und s in Abb. 5) diejenige Leitung, welche jeweils den gemeinsamen Rückleiter bildet, in cyclischer Reihenfolge ausgetauscht wird.
9. 9. Fernmeldeeinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß mittels eines Schalters (u in Abb. 2; s in Abb. 5) in cyclischer Reihenfolge jeweils eine Leitung an einen Pol einer Batterie (O₁) und die. anderen Leitungen an die Wicklungen von Anzeigevorrichtungen (a in Abb. 5) oder von Relais (sp in Abb, 6) oder an Signalkontakte (S₁ bis S₁₀ in Abb. 2; SU in Abb. 5) gelegt werden.
10. 10. Fernmeldeeinrichtung nach Anspruch 8, bei der j ene Anzeigevorrichtungen oder Relais, die sich in derselben Station wie der Schalter befinden, durch einen Hilfsstrom, der entweder die Signalwicklung selbst oder eine besondere Haltewicklung durchfließt, in der letzten Signalstellung gehalten werden, dadurch gekennzeichnet, daß dieser Hilfsstrom mittels Kontakte (k_v Z₁ in Abb. 6) am Schalter für die Zeit der Signalbereitschaft unterbrochen wird.
11. 11. Fernmeldeeinrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß zur weiteren Unterscheidung von Signalen die Dauer von Stromstößen, ihre Anzahl oder Frequenz herangezogen wird.
12. 12. Fernmeldeeinrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß in beiden Stationen Verbindungen zwischen den «Leitungen unabhängig von den augenblicklich zur Fernmeldung herangezogenen Leitungen vorhanden sind, in welchen Gasstrecken in Reihe mit Wechselstromerzeugern (w in Abb. 7) bzw. Wechselstromempfängern (e) liegen, und daß eine Gleichspannung wahlweise an

    verschiedene Verbindungen geschaltet wird.
13. 13. Fernmeldeeinrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß 11 Schleif bahnen (k in Abb. 5) des Schalters (s) an η Fernleitungen (I₁ bis I₅) angeschlossen sind und daß diesen Schleifbahnen je η Kontakte (r) zugeordnet sind, wobei jede der genannten η Schleifbahnen mit den Kontakten der ihr zugeordneten Kontaktreihe durch eine Schleifbürste (3) elektrisch verbunden ist.
14. 14. Fernmeldeeinrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß je ein Kontakt (r) einer Kontaktreihe mit einem Pol der Hilfsstromquelle Q)₁) verbunden ist, während die übrigen Kontakte (r) an die Anzeigevorrichtungen (ß) angeschlossen sind.
15. 15. Fernmeldeeinrichtung nach An-Spruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalter (s) als Walzenschalter ausgebildet ist.
16. 16. Fernmeldeeinrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltwalze (s) während der Betriebszeit mit gleichmäßiger Geschwindigkeit gleichsinnig angetrieben wird.

    Hierzu 2 Blatt Zeichnungen