DE583007C - Schaltungsanordnung fuer nebengeraeuschfreie Teilnehmerstationen in Fernsprechanlagen mit Waehlerbetrieb, deren Sprechtransformatoren mehrere Wicklungen besitzen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf die Schaltung einer Teilnehmerstelle in Fernsprechanlagen mit Wählerbetrieb, welche einen Transformator mit mehreren derart geschalteten Wicklungen enthält, daß der Hörer durch die abgehenden Sprechströme nicht beeinflußt wird.

Die Schwierigkeiten bei derartigen Anlagen bestanden darin, daß die Wählstromstöße durch die Induktivitäten der Transformatorwicklungen geschwächt oder verzerrt wurden. Es sind Anordnungen bekanntgeworden, welche diesen Mangel durch während der Wahl herbeigeführten Kurzschluß des Transformators beseitigen. Diese Anordnungen haben nun bei nicht nebengeräuschfreien Teilnehmerstellen den Nachteil, daß die schädliche Funkenbildung am Impulskontakt während der Wahl nicht vermieden wird. Bei nebengeräuschfreien Teilnehmerstellen wird dieser Mangel bei Kurzschluß der Transformatorwicklungen zwar vermieden, doch tritt hier der Nachteil ein, daß die Wählstromstöße den Wecker der Station betätigen.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht nun darin, auch diesen letztgenannten Nachteil zu beseitigen, ohne dabei einen der vorerwähnten Vorteile aufzugeben.

Es soll durch die Erfindung also sowohl die ungünstige Beeinflussung des Wählstromkreises durch die Induktivität der Transformatorwicklungen als auch die Funkenbildung an den Stromstoßkontakten sowie auch eine Betätigung des Weckers durch die Wahlstromstöße vermieden werden. Erreicht wird dieses dadurch, daß der Teilnehmerstelle in an sich bekannter Weise ein Transformator mit drei Wicklungen zugeordnet ist, dessen Wicklungen für die Dauer ihrer Stromstoßgabe teilweise kurzgeschlossen werden, während ein anderer Teil der Wicklungen in Reihe mit einem Kondensator die Stromstoßkontakte überbrückt.

Die Erfindung sei nun an Hand der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele beschrieben.

Abb. ι zeigt die Erfindung angewandt auf ein Gleichstrommikrophon in einer Telephonstation ohne Nebengeräusche. Diese Art von, Stationen benötigt eine Schnur mit vier Leitungen C zwischen dem Wecker und dem Telephon.

Abb. 4 zeigt eine Abänderung der Schaltung in Abb. 1, wobei die Zahl der Leiter in der Schnur von vier auf drei ermäßigt ist.

Abb. 7 zeigt die Schaltung einer Station,

SSB

wobei ein Mikrophon mit einem permanenten Magneten anstatt des Gleichstrommikrophons angewandt wird.

Abb. 2 und 3 sind die Sprech- und Wähl-Stromkreise zur Station (Abb. 1), während Abb. S und 6 die Sprech- und Wählstromkreise zur Station in Abb. 4 zeigen. Ferner stellen Abb. 8 und 9 die Sprech- und Wählstromkreise zur Station (Abb. 7) dar. Es sei nun näher auf die Schaltung (Abb. 1) eingegangen. Die Station umfaßt den Wecker 10, welcher zwischen die Leitungen 1 und 2 in Reihe mit dem Kondensator 9 geschaltet ist. Der Stromkreis über den Stromstoßkontakt 3, Kontakt 5 des Hakenumschalters, Mikrophon 7, Wicklung 13 der Induktionsspule und Telephon 8 ist im Ruhestand durch die Kontakte des Hakenumschalters S und 6 geöffnet. Die zweite Wicklung 14 der Induktionsspule ist induktiv gekoppelt mit der Wicklung 13 und in Reihe mit dem Kondensator 9· parallel zum Mikrophon 7 geschaltet. Außer dieser bekannten Schaltungsanordnung der Station ist eine dritte Wicklung 12 der Induktionsspule vorgesehen, welche eine verhältnismäßig große Zahl von Windungen eines feinen Drahtes besitzt und so einen verhältnismäßig hohen Widerstand bildet. Diese Wicklung stellt mit dem zusätzlichen Kondensator 11 einen Ausgleichstromkreis dar und wird als künstliche Leitung bezeichnet. Während der Stromstoßübertragung wird über die geschlossenen Hakenumschalterkontakte 5 und 6 und die beim Aufzug der Nummernscheibe betätigten Kurz-Schlußkontakte 4 das Telephon 8 unmittelbar, die Wicklung 12 des Transformators über den Kondensator 11 und die Wicklung 13 über das Mikrophon 7 kurzgeschlossen; außerdem wird ein Funkenlöschkreis, über das Mikrophon 7, die Wicklung 14 des Transformators und den Kondensator 9 parallel zum Stromstoßkontakt 3 gelegt, welche in bekannter Weise die Leitungen 1 und 2 während der Stromstoßgabe unterbrechen. In Abb. 3 sind die bei der Wahl gebildeten Stromkreise in vereinfachter Weise dargestellt. Außer den geschlossenen Kontakten 4, 5 und 6 ist auch das Mikrophon 7 und das Telephon 8 nicht dargestellt, da letzteres bei der Wahl unmittelbar kurzgeschlossen wird, während das Mikrophon 7 infolge seines geringen Ohmschen und induktiven Widerstandes in der Regel praktisch ohne Einfluß auf die bei der Wahl gebildeten Stromkreise bleibt. Zum besseren Verständnis sind die Sprechstromkreise in Abb. 2 in vereinfachter Form nochmals^: dargestellt. Um eine Verständigung ohne Nebengeräusche zu erzielen, ist sowohl zum Hören als auch zum Sprechen ein Ausgleich etfforderlich. Während des Sprechens bildet das Mikrophon eine elektromotorische Kraftquelle, und die Schaltung muß so angeordnet sein, daß kein Strom durch das Telephon fließt. Während des Hörens wird in der Leitung eine elektromotorische Kraft erzeugt, und die Schaltung muß so ausgeglichen werden, daß kein Strom über die künstliche Leitung fließt. Praktisch ist diese Bedingung nicht erfüllbar, weil der Ausgleich für jede Leitung und für jede Frequenz verschieden sein müßte. Die dargestellte Schaltung erfüllt diese Bedingung soweit wie möglich dadurch, daß sie den Stromfluß durch das Telephon während des Sprechens so gering hält, daß er zu schwach ist, das Telephon zum Ansprechen zu bringen. Während des Hörens fließt nur ein solch geringer Strom durch die künstliche Leitung, daß er nicht die Wirksamkeit der Schaltung wesentlich beeinflussen kann.

Es sei nun die Wirkungsweise der Schaltung während des Sprechens näher betrachtet.

In Abb. ι fließt der Mikrophonspeisestrom von der Zentralbatterie über die Leitung 1, durch das Mikrophon 7, Wicklung 13 der Induktionsspule, Gleichstromtelephon 8, über Leitung 2 zurück zur Zentralbatterie. Die Kondensatoren 9 und 11 verhindern den Stromfluß durch die Wicklungen 14 bzw. 12 der Induktionsspule. Die Einwirkung der Stimme auf das Mikrophon 7 verursacht eine Veränderung des Gleichstromes und wandelt ihn in einen durch Wechselstrom überlagerten Gleichstrom um. Dieser überlagerte Gleichstrom fließt durch die Wicklung 13 der Induktionsspule und induziert in den Wicklungen 12 und 14 einen Wechselstrom. Die Wicklungen 13 und 14 verstärken die Stromänderungen, welche durch das Mikrophon in der Leitung hervorgerufen werden. Der induzierte Wechselstrom und der durch Wechselstrom überlagerte Gleichstrom fließt über zwei Stromzweige, wovon der eine über den Kondensator 9, die Leitung 1 und zurück über Leitung 2 verläuft, während der andere über die künstliche Leitung mit der Wicklung 12 der Induktionsspule und dem Kondensator 11 in Reihe, fließt. Wenn die Schaltung der Station vollkommen ausgeglichen ist, ist der induktive Spannungsabfall dieser beiden Stromkreise vollkommen gleich, und an den Klemmen des Telephons 8 herrscht das gleiche Potential, so daß kein Strom durch das Telephon fließt. Die Wicklungen 13 und 14 sind durch den Wecker kurzgeschlossen, aber da der Wecker einen hohen Widerstand hat, fließt über diesen Stromkreis nur ein sehr geringer Strom, dessen Wirkung praktisch nicht in Erscheinung tritt.

Wenn der Station Signale übermittelt werden, fließt über die Leitungen 1 und 2 ein

Strom, welcher in seiner Größe dauernd wechselt und im Verhältnis zu den übermittelten Signalen steht. ,Der Strom, welcher über die Leitung 2 fließt, \^rerzweigt sich über zwei Stromkreise. Der eine verläuft über die künstliche Leitung mit dem Kondensator 11 und der Wicklung 12 der Induktionsspule und der andere über das Telephons, Wicklungen 13 und 14 der Induktionsspule, Kondensator 9 und zurück über die Leitung 1. Der Strom, welcher über die Wicklungen 13 und 14 der Induktionsspule fließt, induziert in der Wicklung 12 einen Strom, welcher entgegengesetzt der Richtung des Stromes in der künstlichen Leitung ist. Über das Mikrophon 7, welches parallel zum Kondensator 9 und der Wicklung 14 der Induktionsspule geschaltet ist, fließt auch ein Teil des Wechselstromes, jedoch ist dieser Strom nicht zu vermeiden und übt auch keine wahrnehmbare Wirkung aus. Wie während des Sprechens ist der Wecker ι ο und der Kondensator 9 zwischen die Leitungen ι und 2 geschaltet, aber der Widerstand des Weckers ist so hoch, daß der Strom über diese Brücke ohne Wirkung ist.

Die Station in Abb. 4 ist gegenüber der oben dargestellten in der Weise abgeändert, daß statt vier Leitungen in der Schnur nur drei benutzt werden. Diese Abänderung ist besonders gut für Tischtelephone geeignet, wobei die drei Leiter C in der Schnur vom Telephon zu dem auf dem Tisch stehenden Weckerkasten verlaufen. Wegen der Ähnlichkeit der Anordnung in den Abb. 4 und 1 sind die entsprechenden Teile mit denselben Bezugszeichen versehen. Der Unterschied zwischen den Sprechstromkreisen in den Abb. 5 und 2 besteht hauptsächlich in der umgekehrten Anordnung der Wicklungen 13 und 14 des Kondensators 11 hinsichtlich der Leitungen 1 und 2 und in der Lage des Telephons und Mikrophons zu den Wicklungen 13 und 14, ferner in der Überbrückung der drei Wicklungen 12, 13, 14 der Induktionsspule *5 durch den Wecker an Stelle der Überbrückung von nur zwei Wicklungen in der oben beschriebenen Anordnung. Der Gleichstromkreis verläuft bei dieser Anordnung über Leitung i, Wicklung 13, Mikrophon 7, TeIephon 8 zur Leitung 2 und zurück zur Zentralbatterie. Weiterhin bes.teht ein Hilfsgleichstromkreis, welcher über die Leitung 1 durch den Wecker 10, Wicklung 12, Telephon 8 zur Leitung 2 verläuft. Dieser Hilfsstromkreis bezweckt, daß der Gleichstromkreis geschlossen bleibt, wenn das Mikrophon für einen kurzen Augenblick den Stromkreis öffnet. Der Widerstand des Weckers 10 ist niedrig gehalten, so daß die durch den Gleichstrom erregten Relais im Amt erregt bleiben. Die Stromänderungen, welche der Gleichstrom durch das Mikrophon 7 erfährt, induzieren in den Wicklungen 13 und 14 einen Wechselstrom, welcher sich über zwei Stromkreise verzweigt. Der erste Stromkreis verläuft über die Leitung 1 zurück über die Leitung 2, Telephons, Kondensator 11, Wicklungen 14 und 13, und der· andere Stromkreis verläuft von Wicklung 12 der Induktionsspule über den Kondensator 9, Leitung 2 und zurück über die Leitung 1 nach den Wicklungen 13 und 14 und dem Kondensator 11. Wenn die künstliche Leitung mit der nach dem Amt verlaufenden Leitung sich im Gleichgewicht befindet, herrscht an den beiden Klemmen des Telephons 8 dasselbe Potential, und es fließt kein Strom durch das Telephon. Beim Hören bewirkt die elektromotorische Kraft in den Leitungen 1 und 2, daß der Strom über zwei Parallelstromkreise fließt. Der erste Stromkreis verläuft über die künstliche Leitung mit dem Kondensator 9 und der Wicklung 12 der Induktionsspule und weiter über den Kondensator 11, Wicklungen 13 und 14 zu der Leitung i, und der zweite Stromkreis verläuft von Telephon 8 über den Kondensator 11, Wicklung 14 und 13 zur Leitung 1. Wie oben induziert der Strom in den Wicklungen 14 und 13 in der Wicklung 12 einen Strom, welcher entgegengesetzt der Richtung in der künstlichen Leitung ist. Der Wecker liegt unmittelbar in Brücke zu den Wicklungen 12, Kondensator 11 und den Wicklungen 14 und 13. Diese Anordnung beeinflußt nicht wesentlich die Wirkungsweise der Schaltung, sondem bezweckt nur, die bestehende Verbindung aufrechtzuerhalten im Falle, daß durch das Mikrophon der Stromkreis geöffnet wird.

Die Schaltungen, die in den Abb. 1 und 4 dargestellt sind, verwenden ein Telephon für Gleichstrom. Gleichstromtelephone arbeiten nur sicher für verhältnismäßig kurze Leitungen und sind nicht so empfindlich wie Telephone mit permanenten Magneten. Daher eignet sich bei verhältnismäßig langen Leitungen für eine Station ohne Nebengeräusch ein Telephon mit permanenten Magneten. Eine derartige Anordnung zeigt die Abb. 7. In der Schaltung, in der ein Gleichstromtele- no phon verwendet wird, wurde der Mikrophonspeisestrom unmittelbar zum Telephon geleitet, um dieses zu polarisieren. Telephone mit permanenten Magneten sind jedoch nicht für den Durchfluß von Mikrophonspeisestrom geeignet, und die Schaltung muß so abgeändert werden, daß der Mikrophonspeisestrom nicht durch das Telephon fließt. Man hat daher in bekannten Anordnungen die Schaltung für Stationen mit einem Telephon mit permanenten Magneten derart ausgebildet, daß der Stromkreis für den Mikrophonspeisestrom

über die künstliche Leitung verläuft. Deren Widerstand ist jedoch so hoch, daß das Mikrophon auf diesen abgeschwächten Strom nicht mehr sicher anspricht. Infolgedessen mußte man in diesen Schaltungen ein besonderes Mikrophon verwenden, welches auf einen geringen Strom anspricht, damit die Station richtig arbeitet.
In der vorliegenden Anordnung des

ίο Sprechstromkreises (Abb. 8) ist die Einrichtung so getroffen, daß der Mikrophonspeisestrom weder über das Telephon noch über die künstliche Leitung fließt, sondern über die Leitung 32, niedrigohmige Wicklung 43 der

•5 Induktionsspule, Mikrophon 37 und zurück über die Leitung 31. Der Gleichstrom, welcher über diesen Stromkreis fließt, wird durch das Mikrophon in einen durch Wechselstrom überlagerten Gleichstrom umgewandelt, wel-

ao eher durch die Wicklung 43 der Induktionsspule fließt und in den Wicklungen 44 und

42 einen Wechselstrom induziert. Dieser Wechselstrom fließt über die Leitung 32, Wicklungen 43 und 42, Kondensator 39 und zurück über die Leitung 31. Die elektromotorische Kraft des Mikrophons verursacht einen Stromfluß zum Verbindungspunkt der Wicklungen 42 und 43, welcher sich über diese beiden Wicklungen 42 und 43 verzweigt. Ein Teil des Stromes fließt durch die Wicklung

43 und der andere Teil durch die Wicklung 42. Da diese beiden Wicklungen in derselben Richtung gewickelt und von Strom gleicher Größe in entgegengesetzter Richtung durchflossen sind, heben sich die von den beiden Wicklungen erzeugten magnetischen Felder gegenseitig auf. In der Wicklung 44 wird daher kein Strom induziert, und das Telephon 48 spricht nicht an.

Wenn der Station Signale übermittelt werden, fließt über die Leitungen 31,32 ein Strom, welcher sich in der Station über zwei Stromkreise verzweigt. Der erste Stromkreis verläuft von der Leitung 31 über das Mikrophon 37 durch die Wicklung 43 der Induktionsspule zur Leitung. 32 und der andere von der Leitung 31 über den Kondensator 39 und die Wicklungen 42 und 43 der Induktionsspule zur Leitung 32. Der Strom in der Wicklung 43 ruft in der Wicklung 42 eine elektromotorische Kraft hervor, welche entgegengesetzt der Richtung des Stromes in der künstlichen Leitung mit der Wicklung 32 und dem Kondensator 39 wirkt. Der Strom, welcher durch die Wicklung 43 fließt, induziert in der Wicklung 44 einen Strom, welcher das Telephon 38 zur Wirkung bringt, wodurch dem Teilnehmer das übermittelte Signal kenntlich gemacht wird.

Der Wählstromkreis in Abb. 9 ist derart geschaltet, daß während der Stromstoßgabe der Kontakt 34 (Abb. 7) die Wicklung 44 und das Mikrophon kurzschließt und die Leitungen 31 und 32 über den Stromstoßkontakt 33 und die Wicklung 43 überbrückt werden.

Claims (3)

1. Patentansprüche :

   i. Schaltungsanordnung für nebengeräuschfreie Teilnehmerstationen in Fern-Sprechanlagen mit Wählerbetrieb, deren Sprechtransformatoren mehrere Wicklungen besitzen, dadurch gekennzeichnet, daß der Teilnehmerstelle in an sich bekannter Weise ein Transformator mit drei Wicklungen zugeordnet ist, dessen Wicklungen für die Dauer jeder Stromstoßgabe teilweise (12, 13, Abb. 3; 14, Abb. 6; 44, Abb. 9) kurzgeschlossen werden, während ein anderer -Teil der Wicklungen (14, Abb. 3; 12, Abb. 6; 42, Abb. 9) in Reihe mit einem Kondensator (9, Abb. 3 und Abb. 6; 39, Abb. 9) die Stromstoßkontakte (3, Abb. 3 und Abb. 6533, Abb. 9) überbrückt.
2. 2. Schaltungsanordnung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß eine Wicklung des Transformators (14, Abb. 3; 12, Abb. 6; 42, Abb. 9) mit dem an der Teilnehmerstelle vorhandenen, im _gc Rufstromkreis liegenden Kondensator (9, Abb. 3 und Abb. 6; 39, Abb. 9) in Reihe geschaltet ist.
3. 3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Wicklung des Transformators (14, Abb. 3; 12, Abb. 6; 42, Abb. 9) während der Stromstoßgabe parallel zu den Wicklungen des Weckers (10, Abb. 3 und Abb. 6; 40, Abb. 9) gelegt wird. ·

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