DE591459C

DE591459C - Arrangement for optical signal transmissions

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Publication number: DE591459C
Application number: DEB141096D
Authority: DE
Original assignee: REICHSBAHN GES DEUTSCHE
Current assignee: REICHSBAHN GES DEUTSCHE
Priority date: 1928-12-25
Filing date: 1928-12-25
Publication date: 1934-01-25

Description

Bei optischen Signalübertragungen besteht zwischen empfangenden und davon örtlich getrennten steuernden Stellen, insbesondere bei Eisenbahnfahrzeugen, unter Benutzung lichtempfindlicher Zellen die Schwierigkeit, die Einwirkung des Signallichtes von der Einwirkung fremden Lichtes zu unterscheiden. Über diese Schwierigkeit kommt man hinweg, wenn man nach bekanntem Verfahren das Signallicht durch eine rotierende Lochscheibe oder ähnliche Einrichtungen zerhackt. Man drückt dadurch dem Signallicht eine Eigenschaft auf, die normalerweise das Fremdlicht nicht besitzt, und kann dann im Empfänger durch elektrische Siebeinrichtungen die Wirkungen des Signallichtes aussondern. Um die Anordnung zu vereinfachen, hat man versucht, ohne das Zerhacken des Signallichtes auszukommen. Man hat nämlich zur Ausscheidung des störenden FremdUchtes Ausgleichseinrichtungen, z. B. Brückenschaltungen, Differentialrelais, verwendet, deren beide Zweige so lange im Gleichgewicht bleiben, als die zu den beiden Zweigen gehörigen lichtempfmdliehen Empfangszellen gleich stark vom Fremdlicht belichtet werden. Die optische Anordnung ist dabei so getroffen, daß vom ^: Signallicht eine der beiden Empfangszellen stärker belichtet wird und auf diese Weise das Gleichgewicht der Ausgleichseinrichtung stört. Praktisch bleiben jedoch bei diesen Anordnungen noch sehr große Schwierigkeiten bestehen, die darin liegen, daß die lichtempfindlichen Zellen, insbesondere die Selenzellen, nicht konstant bleiben, sondern ihre Widerstandswerte im Laufe der Zeit stark ändern. Es müßte also eine dauernde Nachstellung der Gleichgewichtslage erfolgen.In the case of optical signal transmissions, there is the difficulty between receiving and locally separate controlling points, particularly in the case of railway vehicles, using light-sensitive cells, of distinguishing the effect of the signal light from the effect of external light. This difficulty can be overcome if the signal light is chopped up using a rotating perforated disk or similar device using a known method. In this way, a property is imposed on the signal light that the extraneous light does not normally have, and the effects of the signal light can then be filtered out in the receiver by means of electrical screening devices. In order to simplify the arrangement, attempts have been made to do without chopping up the signal light. In fact, one has to eliminate the disruptive foreign matter compensation devices, e.g. B. bridge circuits, differential relays are used, the two branches of which remain in equilibrium as long as the light-sensitive receiving cells belonging to the two branches are exposed to the same degree of external light. The optical arrangement is such that ^by: a signal light of the two receiving cells is more exposed and disturbs the balance of the equalizer in this way. In practice, however, there are still very great difficulties with these arrangements, which reside in the fact that the light-sensitive cells, in particular the selenium cells, do not remain constant, but rather change their resistance values considerably in the course of time. A permanent readjustment of the equilibrium position would have to take place.

Es sind zwar Schaltungen bekanntgeworden, bei denen durch die Verwendung induktiver oder kapazitiver.Glieder erreicht wurde, daß nur rasche Widerstandsänderungen der Zellen eine. Wirkung auslösen konnten. Um aber bei diesen Schaltungen die Einwirkung fremden Lichtes unschädlich zu machen, mußte man nach dem bisher Bekannten doch wieder zu dem bereits obenerwähnten Mittel der Lichtzerhackung durch umlaufende Lochscheiben oder ähnliche Einrichtungen greifen. Circuits have become known in which, through the use of inductive oder Kapazitiver.Glieder was achieved that only rapid changes in resistance of the Cells one. Could trigger an effect. But in order to have the effect of these circuits To render foreign light harmless, one had to go back to the means already mentioned after what had been known up to now the light chopping through revolving perforated disks or similar devices.

Durch die im folgenden beschriebene Erfindung werden diese Schwierigkeiten umgangen, ohne daß man wieder zu dem.komplizierten Mittel der Lichtzerhackung zurückgreifen müßte. Ähnlich wie bei den oben beschriebenen Ausgleichseinrichtungen wird neben der Zelle für das Signallicht noch eine zweite Zelle (Sperrzelle) verwendet, der die Aufgabe zufällt, die Einwirkung fremden Lichtes zu sperren. Gleichzeitig wird der ' Umstand, daß das Signallicht immer mit einer gewissen Mindestgeschwindigkeit, auftritt, dazu benützt, um die Einrichtung durch Verwendung von Kondensatoren oder Drosselspulen nur auf solche Belichtungsänderungen empfindlich zu machen, die mit einer gewissen Mindestgeschwindigkeit, also schlagartig, erfolgen. Bei dieser Anordnung spielen Widerstandsänderungen der lichtempfindlichen .ZeIr len, die im Laufe der Zeit z. B. durch eine Art Alterung der Zellen auftreten, keineThe invention described below circumvents these difficulties, without resorting to the complicated means of light chopping again would have to. Similar to the compensation devices described above, there is another cell for the signal light next to the cell Second cell (blocking cell) is used, which has the task of preventing the action of strangers To block the light. At the same time, the 'fact that the signal light is always with a certain minimum speed, occurs, is used to get the device through Use capacitors or inductors only on such changes in exposure to make sensitive, which take place with a certain minimum speed, i.e. suddenly. With this arrangement, changes in resistance play a role the light-sensitive .ZeIr len that z. B. by a Kind of aging of the cells does not occur

Rolle mehr, da diese .Änderungen so langsam vor sich gehen, daß sie weit unter der Mindestgeschwindigkeit liegen, für die die Einrichtung durch die Verwendung von Kondensatoren oder Drosselspulen noch empfindlich ist. Erst durch diese Kombination können die eingangs beschriebenen Ausgleichseinrichtungen mit Erfolg praktisch betrieben werden. . Das gleiche gilt von den ähnlich wirkendenMatter more as this .changes so slowly happen that they are well below the minimum speed for which the facility is still sensitive due to the use of capacitors or inductors. Only through this combination can the Compensating devices described at the outset can be practically operated with success. . The same is true of the similar ones

ίο Verriegelungsschaltungen. Eine der Erfindung entsprechende Anordnung ist also so ausgebildet, daß nur die durch einmalige rasche zeitliche Veränderung der Belichtung der lichtempfindlichen Zellen hervorgerufenen Widerstandsänderungen dieser Zellen und die hierdurch bedingten Ladeströme von Kondensatoren bzw. die Induktionsspannungen von induktiven Gliedern. bei Überschreitung eines bestimmten Mindestwertes Schaltwirkungen auslösen und zugleich die Einwirkung fremden Lichtes durch Ausgleichs- oder Verriegelungsschaltungen verhindert ist.ίο interlocking circuits. One of the invention corresponding arrangement is so designed that only the one-time rapid change in the exposure of the light-sensitive cells over time Changes in the resistance of these cells and the resulting charging currents of capacitors or the induction voltages of inductive members. when exceeded of a certain minimum value trigger switching effects and at the same time the effect foreign light is prevented by compensation or interlocking circuits.

Im folgenden werden für die Verriegelungsschaltungen und die Ausgleichsschaltungen einige Beispiele gebracht.The following are for the latch circuits and the equalization circuits brought some examples.

Unter Verriegelungsschaltungen sind dabei Einrichtungen verstanden, bei denen durch die Einwirkung fremden Lichtes die Signalzelle wirkungslos gemacht wird. Die Ausgleichsschaltungen sind demgegenüber von allgemeiner Anwendungsfähigkeit, da bei ihnen die Wirkung des Signallichtes auch bei gleichzeitigem Vorhandensein von fremdem Licht nicht aufgehoben wird. Gemeinsam ist natürlich beiden Schaltungsarten, daß die Einwirkung des fremden Lichtes auf die eigent-■ liehe Empfangsanordnung gesperrt wird.Interlocking circuits are understood to mean devices in which by the influence of external light makes the signal cell ineffective. The equalization circuits are on the other hand of general applicability, since with them the effect of the signal light also with the simultaneous presence of extraneous light is not canceled. Is common of course both types of circuit, so that the effect of the external light on the actual ■ borrowed receiving arrangement is blocked.

Eine derartige grundsätzliche Schaltung ist z. B. in den Abb. 1 und ia angegeben, wo 1 eine Spannungsquelle, 2 und 3 Selenzellen darstellen. 4 ist eine Blindwiderstandsanordnung; diese kann entweder ein Kondensator sein, der dann mit einem stromempfindlichen Relais in Reihe geschaltet ist, oder eine Drosselspule, zu der dann ein spannungsempfindliches Relais (z. B. Elektronenröhre) parallel geschaltet ist. Die eine der beiden Zellen 2 dient als Signalzelle, die zweite als Sperrzelle 3; die zugehörige Optik ist so aus-Such a basic circuit is z. B. in Fig. 1 and ia indicated where 1 represent a voltage source, 2 and 3 selenium cells. 4 is a reactance arrangement; this can either be a capacitor, which is then connected in series with a current-sensitive relay, or a Choke coil, to which a voltage-sensitive relay (e.g. electron tube) is connected in parallel. One of the two cells 2 serves as a signal cell, the second as Lock cell 3; the associated optics are so

gebildet^ daß das Signallicht im wesentlichen nur die Signalzelle trifft, während fremdes Licht beide Zellen belichtet. Ein bekanntes Mittel zu der erwähnten örtlichen Zusammenfassung des Signallichtes ist z. B. ein sogenannter Raumspiegel, der auch sonst bei optischen Signal Übertragungen verwendet wird. Die beiden hier gezeigten Schaltungen sind besondere Ausführungsformen von Brückenschaltungen. Eine Neutralisierung der von den beiden Zellen empfangenen Eindrücke in einer normalen Brückenschaltung läßt sich bekanntlich immer dann erreichen, wenn die Zellen eine einander vollkommen gleiche oder wenigstens proportionale Charakteristik (Leitfähigkeit als Funktion der Lichtmenge) besitzen. Die speziellen Vorteile, die gegenüber der bekannten B rücken schaltung durch das Prinzip der schlagartigen Beleuchtung erreicht werden, bestehen darin, daß es' nicht notwendig ist, diese Brücke vorher abzugleieben, und daß langsame Veränderungen, die die Zellen erleiden, keinen Einfluß haben. Es dürfen z. B. die Punkte 5 und 6 verschiedenes Potential besitzen. Das über den Blindwiderstand 4 eingeschaltete Relais wird trotzdem erst dann ansprechen, wenn sich das Potential zwischen den Punkten 5 und 6 schlagartig· ändert; das stromempfindliche Relais wird auf den Ladestrom des Kondensators reagieren und das spannungsempfindliche Relais auf den sich an der Drossel ausbildenden zusätzlichen Spannungsabfall. Man kann daher den Punkt 6 ohne weiteres aus der Mitte der Spannungsquelle an deren Ende verlegen und kommt damit zu der Schaltung gemäß Abb. ib.formed ^ that the signal light essentially only hits the signal cell, while foreign Light exposed both cells. A well-known means of the mentioned local summary of the signal light is z. B. a so-called room mirror, which is also otherwise with optical Signal transmissions is used. The two circuits shown here are special embodiments of bridge circuits. A neutralization of the the impressions received by the two cells in a normal bridge circuit can be as is well known, always achieve when the cells are completely identical to each other or have at least proportional characteristics (conductivity as a function of the amount of light). The special advantages that the The principle of sudden lighting can be achieved in that it 'not is necessary to wear this bridge beforehand, and that slow changes that the cells suffer, have no influence. It may z. B. points 5 and 6 different Have potential. The relay switched on via the reactance 4 is still activated only respond when the potential between points 5 and 6 suddenly increases changes; the current-sensitive relay will react to the charging current of the capacitor and the voltage-sensitive one Relay to the additional voltage drop that forms at the choke. One can therefore move the point 6 without further ado from the center of the voltage source to its end and thus come to the circuit according to Fig. ib.

Wenn bis jetzt die Rede davon war, daß die Wirkung der Signalzelle durch eine besondere Sperrzelle neutralisiert wird, so ist es doch im allgemeinen nicht notwendig, die Zahl der für die verschiedenen Signalübertragungen verwendeten Zellen zu vergrößern, da sich diese Zellen einander paarweise zuordnen lassen und so jede Signalzelle als Sperrzelle zu der ihr zugeordneten anderen Signalzelle wirkt. Erhalten beide gleichzeitig (fremdes) Licht, so heben sie sich in ihren Wirkungen gegenseitig auf, erhält nur die eine oder die andere (Signal-)Licht, so entsteht in 4 eine Wirkung des einen oder des anderen Vorzeichens, die durch entsprechende Anzeigevorrichtungen (Relais) kenntlich gemacht werden kann. Abb. 2 zeigt eine derartige Anordnung, die im übrigen prinzipiell wie Abb. ib geschaltet ist. Die Verstärkerröhre 7 liefert im unbeeinflußten Zustand einen mittleren Anodenstrom; der Anker des Relais 8 befinde sich dabei in der Mittellage. Bekommt der Punkt 5 schlagartig ein anderes Potential, so pflanzt sich diese Wirkung über den Kondensator 4 nach dem Gitter der Röhre 7 fort und bewirkt hier je nach seinen Vorzeichen entweder das Ansteigen des Anodenstroms auf einen höheren Wert oder seine ν Unterdrückung. Das Relais 8 sei so ausgebildet, daß sein Anker beim halben Stromwert in der Mittellage steht und beim vollen Stromwert oder beim Stromwert ο nach rechts oder nach links ausschlägt. Man wird in Wirklichkeit zu diesem Zwecke zwei normale Relais verwenden, die so geschaltet sind, daß der Anker des· einen Relais 8 beim halben Strom-If up until now it was mentioned that the action of the signal cell was caused by a special Blocking cell is neutralized, it is generally not necessary to use the Increase the number of cells used for the various signal transmissions, since these cells can be assigned to each other in pairs and each signal cell as a Blocking cell acts on the other signal cell assigned to it. Receive both at the same time (Foreign) light, so they cancel each other out in their effects, only receives this one or the other (signal) light, in FIG. 4 there is an effect of one or the other with another sign, which is indicated by appropriate display devices (relays) can be. Fig. 2 shows such an arrangement, which is otherwise connected in principle as Fig. Ib. The amplifier tube 7 supplies an average anode current in the unaffected state; the armature of the relay 8 is in the central position. If point 5 suddenly receives a different potential, this effect is overplanted the capacitor 4 continues after the grid of the tube 7 and causes here depending on its Sign either the increase in the anode current to a higher value or its ν Oppression. The relay 8 is designed so that its armature at half the current value stands in the middle position and at the full current value or at the current value ο to the right or turns left. In reality, two normal relays are used for this purpose which are switched in such a way that the armature of one relay 8 at half the current

wert angezogen und der Anker des anderen Relais 8' beim halben Stromwert abgefallen ist. Steigt dann der Anodenstrom bei schlagartiger Belichtung der Signalzelle 2 auf den vollen Stromwert, so zieht das zweite⁰ Relais 8' seinen Anker ebenfalls an, fällt der Anodenstrom dagegen bei schlagartiger Belichtung der Sperrzelle 3 auf einen sehr kleinen Wert ab, so läßt das erste Relais 8 seinen Anker abfallen. Es läßt sich also mit dieser Schaltung ohne weiteres erreichen, daß kenntlich gemacht wird, ob die Zelle 2 oder die Zelle 3 schlagartig belichtet wurde.value attracted and the armature of the other relay 8 'has dropped at half the current value. Then increases the anode current under sudden exposure of the signal cell 2 on the full current value, then pulls the second ⁰ Relay 8 'its anchor also indicates the anode current, however, the reverse cell falls under sudden exposure 3 to a very small value, so can the first relay 8 drop his anchor. With this circuit it can easily be achieved that it is made clear whether cell 2 or cell 3 was suddenly exposed.

Nun besteht noch folgende Schwierigkeit:Now there is still the following difficulty:

Angenommen, die Zelle 2 sei soeben schlagartig belichtet worden beim Eintreten in den Signallichtkegel, so wird, wie beabsichtigt, Punkt 5 und damit das Gitter der Röhre 7 ein höheres Potential bekommen. Tritt die Zelle 2 wieder schnell genug aus dem Lichtkegel aus, so hat sich das Gitterpotential weder über den Gitterwiderstand 9 noch über den Ableitwiderstand des Kondensators 4 genügend ausgleichen können. Kehrt also mit dem Austreten aus dem Lichtkegel Punkt 5 auf sein altes Potential zurück, so erhält auch das Gitterpotential der Röhre 7 wieder ungefähr den früheren Wert. Bleibt aber die Zelle 2 einmal zufällig längere Zeit im Lichtkegel stehen, so gleicht sich das Potential des Gitters über die obengenannten Widerstände aus. Falls keine weiteren Vorkehrungen getroffen werden, würde auch der Anker des Relais 8 damit wieder in seine Ruhelage zurückkehren. Tritt jetzt die Zelle 2 wieder aus dem Lichtkegel aus, kommt also Punkt 5 wieder auf sein ursprüngliches Potential herunter, so wird das Gitterpotential der Röhre 7 etwa um den gleichen Betrag negativer, als es vorhin positiver geworden war. Das Wegfallen des Lichtes bei Zelle 2 wirkt eben in diesem Falle wie eine Belichtung der Zelle 3. Man kann um diese Schwierigkeit herumkommen, wenn man zwei Relais verwendet und so ausbildet, daß die Anker in den Endstellungen festgehalten werden und außerdem dadurch zugleich die Wirkung entgegengesetzten Vorzeichens verriegeln. Abb. 2a zeigt eine derartige Schaltung, die z. B. als Ruhe-Stromschaltung gedacht ist. Die Anker der Relais 8 und 8' sind so angeordnet, wie es bereits oben bei Abb. 2 beschrieben ist. Die gezeichnete Stellung der Anker entspreche der Ankermittellage nach Abb. 2. Fällt nunAssume that cell 2 has just been suddenly exposed when entering the Signal light cone, as intended, point 5 and thus the grating of the tube 7 becomes a get higher potential. If cell 2 emerges from the light cone again quickly enough, so the grid potential has neither the grid resistor 9 nor the bleeder resistor of the capacitor 4 can compensate sufficiently. So when you exit the light cone point 5 will be on If the old potential is returned, the grid potential of the tube 7 is approximately restored the previous value. But if cell 2 happens to remain in the light cone for a longer period of time stand, the potential of the grid is equal across the resistances mentioned above the end. If no further precautions are taken, the anchor of the Relay 8 thus return to its rest position. Now enter cell 2 again out of the light cone, so point 5 comes down to its original potential again, so the grid potential of the tube 7 is about the same amount more negative than it had become more positive earlier. The loss of light in cell 2 works in in this case like an exposure of cell 3. One can get around this difficulty, if you use two relays and train them so that the armature is in the end positions be held and also thereby lock the effect of opposite signs at the same time. Fig. 2a shows such a circuit, e.g. B. is intended as a quiescent current circuit. The anchors of Relays 8 and 8 'are arranged as already described above for Fig. 2. the The position of the anchors shown corresponds to the middle position of the anchor as shown in Fig. 2. Now falls

z. B. der Anker 8 durch Eintritt der Zelle 3 in den Lichtkegel ab, so unterbricht er den Ruhestromkreis a-b und schließt einen Kontakt, der zu dem vom Anker des Relais 8' im Ruhezustand geschlossenen Kontakt parallel liegt. Zieht 8'später bei Austritt der Zelle 3 aus dem Lichtkegel seinen Anker an, so wird daher am Stromlauf a-c nichts geändert. Durch eine Rückholvorrichtung, deren Verzögerung z. B. von der von der Lokomotive durchfahrenen Wegstrecke abhängt/werden 65' die Anker der Relais dann wieder in ihre Ruhelage zurückgebracht.z. As the armature 8 by joining the cell 3 in the cone of light from, he interrupts from the closed circuit and includes a contact, which is located on the armature of the relay 8 'at rest closed contact parallel. If 8 'later, when cell 3 leaves the cone of light, it pulls its anchor, nothing is changed in the circuit ac. By a retrieval device whose delay z. B. depends on the route traveled by the locomotive / 65 'the armature of the relay is then returned to their rest position.

Bei der eben besprochenen Schaltung führt die Röhre 7 im normalen Fall einen mittleren Strom, und die Relais sprechen auf die Anderung dieses Stromes an. Aus Gründen der Betriebssicherheit ist jedoch erwünscht, mit Schaltungen zu arbeiten, bei denen der Strom zwischen Null und einem festen Endwert schwankt. Eine derartige Schaltung ist unter Abb. 3 angegeben. 2 und 3 stellen die beiden Selenzellen dar. Der in der Brücke liegende Widerstand 9 ist in der Mitte angezapft und steuert über die Kondensatoren 4 und 4' die Röhren 7 und 7', die im normalen Fall ihren vollen, durch das Kathodenpotential vorgeschriebenen Strom führen. Bei Belichtung der Zelle 2 steigt das Potential des Punktes 5 und damit auch das Potential des mittleren Abzweigepunktes am Widerstand 9 gegenüber dem Minuspol der Zellenbatterie. Im Vergleich zu dem. Potential des mittleren Abzweigepunktes des Widerstandes 9 und der , damit verbundenen Kathode der Verstärkerröhren 7 und 7' steigt die .Spannung am Gitter der Röhre 7, während sie am Gitter der Röhre 7' abfällt. Dementsprechend steigt der Anodenstrom der Röhre 7 bis zu einem festen Endwert, der durch die Eigenschaften der Röhrentype und durch die Bemessung des zugehörigen Gitterwiderstandes . gegeben ist. Der Anker von Relais 8 bleibt also angezogen. .Dagegen sinkt der Anodenstrom der Röhre 7', so daß der Anker von Relais 8' abfällt. Die Schwierigkeit, die sich bei Schaltung 2 ergeben hat, wenn die belichtete Zelle längere Zeit im Lichtkegel stehenbleibt, besteht auch hier, läßt sich aber genau in der gleichen Weise beseitigen, wie dort angegeben. In the circuit just discussed, the tube 7 normally carries a central one Current, and the relays respond to the change in this current. Because of However, operational reliability is desirable to work with circuits in which the current fluctuates between zero and a fixed end value. Such a circuit is below Fig. 3 indicated. 2 and 3 represent the two selenium cells. The one lying in the bridge Resistor 9 is tapped in the middle and controls the capacitors 4 and 4 ' Tubes 7 and 7 ', which in the normal case their full, prescribed by the cathode potential Conduct electricity. When the cell 2 is exposed, the potential of the point 5 and thus also the potential of the middle one increases Branch point at the resistor 9 opposite the negative pole of the cell battery. In comparison in addition. Potential of the middle branch point of the resistor 9 and the connected cathode of the amplifier tubes 7 and 7 'increases the .Tension on the grid of the tube 7, while it is on the grid of the Tube 7 'drops. Accordingly, the anode current of the tube 7 increases to a fixed one Final value, which is determined by the properties of the tube type and the dimensioning of the associated Grid resistance. given is. The armature of relay 8 remains attracted. On the other hand, the anode current of the tube 7 'drops, so that the armature of relay 8' drops out. The difficulty encountered with circuit 2 when the exposed cell Remaining in the cone of light for a longer period of time also exists here, but can be precisely in the eliminate in the same way as indicated there.

Bei .Verwendung des schon erwähnten Raumspiegels zur örtlichen Zusammenfassung des Signallichtes erhält man infolge der besonderen optischen Eigenschaften dieses Spiegels nicht nur ein, sondern- zwei reflektierte Strahlenbündel bzw. Lichtflecke. Verzichtet man auf die Ausnutzung der beiden Liehtbündel und begnügt sich nur mit dem einen, so läßt sich der frei gewordene Platz zur Unterbringung von Sperrzellen verwenden. Man hat zwar dann mehr Zellen, braucht aber den Empfangsapparat nicht größer zu machen als bisher. Man muß nur dann die Schaltung so treffen, daß die Belichtung der Sperrzelle für sich allein (durch Signallicht) keine Wirkung auslöst. Abb. 4 zeigt eine derartige Schaltung. Der Spiegel, der die Signalzelle F be-When using the above-mentioned room mirror for the local combination of the signal light, due to the special optical properties of this mirror, not only one but two reflected beams or light spots are obtained. If the two bundles of light are not used and are satisfied with only one, the space that has become free can be used to accommodate blocking cells. You then have more cells, but you don't need to make the receiving apparatus larger than before. You only have to make the circuit in such a way that the exposure of the blocking cell by itself (by signal light) does not have any effect. Fig. 4 shows such a circuit. The mirror that feeds the signal cell F

lichtet, belichtet zugleich die Sperrzelle F'. Eine Belichtung von F bewirkt in der bekannten Weise, daß der Anodenstrom der' Röhre 7 vermindert wird und dadurch das Relais 8 zum. Abfallen kommt. Eine Belichtung von F hat keine weiteren Folgen, da sie allenfalls nur eine Vermehrung des Anodenstromes der Röhre 7' bewirkt, was auf keinen Fall das Relais 8' zum Ansprechen bringt.illuminates, exposes the blocking cell F 'at the same time. An exposure of F causes in the known manner that the anode current of the 'tube 7 is reduced and thereby the relay 8 to. Falling off is coming. An exposure of F has no further consequences, since it only causes an increase in the anode current of the tube 7 ', which in no case causes the relay 8' to respond.

Bei Belichtung der Zellen H und H' fällt in analoger Weise der Anker 8' ab, während 8 angezogen bleibt.When cells H and H 'are exposed, armature 8' drops in an analogous manner, while 8 remains attracted.

Bei den bisher besprochenen Schaltungen war es notwendig, daß die Charakteristiken der sich neutralisierenden Zellen in dem ganzen Bereich der vorkommenden Belichtungsänderungen einander wenigstens proportional sind. Wenn man hinter die Zellen Elektronenröhren schaltet, so kann man die Neu-In the circuits discussed so far, it was necessary that the characteristics of the neutralizing cells in the whole range of the exposure changes occurring at least proportionally to one another are. If you put electron tubes behind the cells, you can see the new

ao tralisierung der beiden Wirkungen auch in dem Stromkreis hinter diesen Röhren bewirken. Durch diese Schaltungen können weitere Vorteile erreicht werden. Abb. 5 zeigt eine derartige Schaltung.. Die Zelle 2 beeinflußt den durch die Wicklung 8 fließenden Anodenstrom der Röhre 7. In ganz derselben Weise beeinflußt die Zelle 3 den durch die Wicklung 8' fließenden Anodenstrom der Röhre 7'. Beide Wicklungen 8 und 8' befinden sich auf dem gemeinsamen permanenten Magneten (oder polarisierten Relais) 10, der im Normalfall den Anker 11 angezogen hält. Der Wirkungssinn der beiden Wicklungen bei Belichtung der dazugehörigen Zellen ist einander entgegengesetzt. Insbesondere sei die magnetisierende Wirkung der zur Signalzelle 2 gehörenden Wicklung 8 gleichsinnig mit der des Magneten ϊο. Im unbeeinflußten Zustand fließt in beiden Wicklungen der normale Anodenstrom der betreffenden Röhren. Werden die beiden Zellen 2 und 3 in gleicher Weise belichtet, so wird der Strom der beiden Wicklungen in gleicher Weise gemindert, und der Anker 11 bleibt angezogen. Wird dagegen nur die Signalzelle 2 belichtet, so wird nur der Strom der Wicklung 8 vermindert, und der durch die Wicklung 8' jetzt geschwächte Magnet 10 läßt seinen Anker abfallen. Der Vorteil dieser Neutralisierung hinter den Verstärkerröhren liegt darin, daß die gesteuerten und sich neutralisierenden Anodenströme nur in gewissen fest eingeschlossenen Grenzen schwanken können. Nur soweit es zur Aussteuerung dieses Bereiches notwendig ist, müssen die steuernden Zellen in ihren Charakteristiken zusammenpassen. Jenseits dieses Bereiches dürfen sie weitgehend voneinander abweichen, ohne daß dadurch das Funktionieren der Schaltung beeinträchtigt wird.ao tralization of the two effects also bring about in the circuit behind these tubes. Further advantages can be achieved by these circuits. Fig. 5 shows such a circuit. Cell 2 affects the anode current of the tube 7 flowing through the winding 8. In exactly the same way, the cell 3 influences the through the Winding 8 'flowing anode current of the tube 7'. Both windings 8 and 8 'are located on the common permanent magnet (or polarized relay) 10, the normally holds the armature 11 tightened. The sense of action of the two windings at Exposure of the associated cells is opposite to one another. In particular, be the magnetizing effect of the winding 8 belonging to the signal cell 2 in the same direction with that of the magnet ϊο. In the unaffected state, the normal flows in both windings Anode current of the tubes concerned. The two cells 2 and 3 become equal Way exposed, the current of the two windings is reduced in the same way, and the armature 11 remains attracted. Will on the other hand, only the signal cell 2 is exposed, then only the current of the winding 8 is reduced, and the magnet 10, now weakened by the winding 8 ', drops its armature. The advantage of this neutralization behind the amplifier tubes is that the controlled and neutralizing Anode currents can only fluctuate within certain firmly enclosed limits. Just as far as it is necessary to control this area, the controlling cells must match in their characteristics. Beyond this area they are largely allowed differ from each other without affecting the functioning of the circuit will.

Man kann in der hier angedeuteten Richtung, sich von dem besonderen Verlauf der Zellencharakteristik möglichst unabhängig zu machen, noch weitergehen und kommt dann zu Schaltungen, bei denen die Wirkung 'der Signalzelle nicht eigentlich neutralisiert, sondern verriegelt wird. Eine einfache trägheitsfreie Verriegelung läßt sich im besonderen durch Beeinflussung der Gitter- oder Anodenspannung der hinter die Signalzelle geschalteten Verstärkerröhre erreichen. Jedoch ist es nicht notwendig, sich auf trägheitsfreie Verriegelung zu beschränken, wenn man in der Aufstellung der Signale eine gewisse Vorsicht beobachtet, daß man sie nicht unmittelbar in die Nähe schattenwerfender Gegenstände setzt, die z. B. Veranlassung für rasche Änderung des Tageslichtes wären. Es genügt dann eine Verriegelung durch mechanische schnellarbeitende Relais. Selbstverständlich muß dann auch die Einwirkung der Signalzelle auf die dahinterliegende Ap- ' paratur in entsprechender Weise verzögert werden.One can in the direction indicated here, from the special course of the To make cell characteristics as independent as possible, to go on and on then to circuits in which the effect of the signal cell does not actually neutralize, but is locked. A simple inertia-free locking can be in particular by influencing the grid or anode voltage of the amplifier tube connected behind the signal cell. However it is not necessary to limit yourself to inertia-free locking if a certain caution is observed in setting up the signals that they are not directly in the vicinity of shadow-throwing objects that z. B. Reason for rapid change in daylight. It is then sufficient to interlock with mechanical, high-speed relays. Of course must then also the effect of the signal cell on the Ap- ' can be delayed in a corresponding manner.

In den folgenden Schaltungen 6, 6^a, 7 sind nur Beispiele gebracht, die sich auf die obengenannte trägheitsfreie Verriegelung beziehen. Diese Schaltungen arbeiten dann in der Weise, daß bei schlagartiger Belichtung von Signal- und Sperrzelle zugleich die Sperrzelle in der _go eben genannten Weise verriegelt wird. Bei schlagartiger Belichtung lediglich der Signalzelle tritt die normale Wirkung ein; eine schlagartige Belichtung der Sperrzelle bleibt ohne weitere Folgen. 95 ·In the following circuits 6, 6 ^a , 7 only examples are given that relate to the above-mentioned inertia-free locking. These circuits then work in such a way that, under sudden exposure of signal and blocking cell at the same time the lock-out cell is locked in the aforementioned manner _go. If only the signal cell is suddenly exposed, the normal effect occurs; sudden exposure of the barrier cell has no further consequences. 95 ·

In der Abb. 6 z. B. stellt 2 die Signalzelle dar, die den durch die Wicklung 8 fließenden Anodenstrom der Röhre 7 beeinflußt, und zwar bewirkt eine Belichtung der Zelle eine Herabsetzung des Potentials von Punkt 5 und damit eine Herabminderung des Anodenstromes der Röhre 7. Im Normalfall ist der Widerstand 12 stromlos, Punkt 13 hat daher dasselbe Potential wie das eine Heizfadenende. Die Schaltung ist daher vollkommen übereinstimmend mit den früher gezeigten Schaltungen. Wird jedoch die Sperrzelle 3 belichtet, so fließt durch den Widerstand 12 der Ladestrom des Kondensators 4', das Potential des Punktes 13 rückt in das Positive, so daß die Potentialänderung des Punktes 5 keine Minderung des Röhrenstromes zur Folge hat. Durch den gestrichelt eingezeichneten Widerstand 14 und Kondensator 15 kann man erreichen, daß die Aussteuerung der Röhre 7 durch die Zelle 2 etwas nachhinkt gegenüber der durch die Zelle 3 erfolgten Verriegelung, so daß das Gitter schon verriegelt ist, bevor die Zelle 2 darauf einwirken kann. Diese zeitliche Verschiebung, die man ebenfalls bei späteren Schaltungen mit Vorteil verwenden kann, kann selbstverständlich auchIn Fig. 6 z. B. FIG. 2 represents the signal cell corresponding to the one flowing through the winding 8 Anode current of the tube 7 influences, and that causes an exposure of the cell a Reduction of the potential of point 5 and thus a reduction in the anode current of the tube 7. Normally, the resistor 12 is de-energized, point 13 therefore has the same potential as the one end of the filament. The circuit is therefore perfect consistent with the circuits shown earlier. However, if the lock cell 3 exposed, then flows through the resistor 12 of the charging current of the capacitor 4 ', the The potential of point 13 moves into the positive, so that the change in potential of point 5 does not reduce the tube current Consequence. By the resistor 14 and capacitor 15 shown in dashed lines one can achieve that the modulation of the tube 7 by the cell 2 lags a little compared to the locking made by the cell 3, so that the grid is already locked is before the cell 2 can act on it. This time shift that one can also be used with advantage in later circuits, can of course also

durch eine entsprechend geschaltete Induktivität erfolgen.by a correspondingly switched inductance.

Die Schaltung 6^a entspricht vollkommen der Schaltung 6, nur wirkt die Sperrzelle 3 nidht direkt auf' den Widerstand 12, sondern unter Vermittlung der dazugeschalteten Röhre 7'. Man erreicht dadurch, daß man diesen Widerstand 12 zugleich zur Verriegelung einer ganzen Anzahl von Signalzellen, von denen nur die Zelle 2 gezeichnet ist, benützen kann.The circuit 6 ^a corresponds completely to the circuit 6, only the blocking cell 3 does not act directly on the resistor 1 2, but through the intermediary of the connected tube 7 '. What is achieved in this way is that this resistor 12 can be used at the same time to lock a whole number of signal cells, of which only cell 2 is shown.

Eine andere Art der Verriegelung zeigt die Abb. 7. Auch hier ist es möglich, mit der einzigen Sperrzelle 3 eine größere Anzahl Signalzellen (gezeichnet ist wiederum nur die Signalzelle 2) zu verriegeln. Es geschieht dies dadurch, daß an dem Gitter der Röhre 7, die in derselben Weise geschaltet ist wie bei den übrigen Beispielen, außer dem Kondensator 4 noch der kleinere Kondensator 15 liegt. Der andere Belag dieses Kondensators 15 wird beeinflußt von dem am Widerstand 16 durch den Anodenstrom der Röhre 7' gebildeten Spannungsabfall. Die Wirkungsweise der ganzen Anordnung ist dann die folgende: Eine Belichtung der Signalzelle 2 bewirkt eine Verminderung des Anodenstromes der Röhre 7 und damit das Abfallen des Ankers 8. Wird zugleich die Zelle 3 belichtet, so wird auch der Anodenstrom von 7' vermindert; das Potential des Punktes 17, rückt stark in das Positive und bewirkt so über den Kondensator 15, daß das Gitter der Röhre 7 so stark positiv wird, daß die Einwirkung der Zelle 2 ohne Belang ist.Another type of locking is shown in Fig. 7. Here, too, it is possible with the only one Lock cell 3 a larger number of signal cells (again only signal cell 2 is shown) to be locked. This is what happens in that on the grid of the tube 7, which is connected in the same way as in the other examples, apart from the capacitor 4, the smaller capacitor 15 is also located. Of the other coating of this capacitor 15 is influenced by the resistor 16 by the voltage drop formed by the anode current of the tube 7 '. The mode of operation of the whole arrangement is then as follows: Exposure of the signal cell 2 causes a reduction in the anode current of the Tube 7 and thus the falling off of the armature 8. If the cell 3 is exposed at the same time, it is also decreased the anode current of 7 '; the potential of point 17 moves strongly into that Positive and so causes via the capacitor 15 that the grid of the tube 7 is so strong it becomes positive that the action of cell 2 is irrelevant.

Eine analoge kapazitive Verriegelung läßt sich erreichen, indem man das Potential des Punktes 17 auf ein besonderes zAveites Gitter der Röhre 7 wirken läßt.Analog capacitive locking can be achieved by using the potential of the Point 17 can act on a special zAveites grid of the tube 7.

Selbstverständlich kann man statt der kapazitiven Beeinflussung des Röhrengitters (durch den Kondensator 15) auch eine induktive Beeinflussung setzen.Of course, instead of influencing the tube grid capacitively (by the capacitor 15) also set an inductive influence.

Sämtliche hier angeführten Schaltungen, insbesondere 6, 6^a und 7, haben den Vorteil, daß man von der Inkonstanz der Zellen in weiten Maßen unabhängig wird.All of the circuits listed here, in particular 6, 6 ^a and 7, have the advantage that one is largely independent of the inconsistency of the cells.

Verwendet man diese Schaltungen zu Signalübertragungen nach oder von bewegten Gegenständen, z. B. von der Strecke aus auf Eisenbahnzüge oder umgekehrt, so ergibt sich im allgemeinen schon durch das Vorbeifahren am Signal, daß das Signallicht mit einer gewissen Mindestgeschwindigkeit zur Wirkung auf die lichtempfindliche Zelle kommt. Man hat es durch die angegebenen Mittel in der Hand, langsamere Änderungen unwirksam zu machen. Die Bedingungen für den Ausgleich oder die Verriegelung werden ungünstiger, wenn man vorschreibt, daß eine Einwirkung des Signallichtes auch bei ganz geringen Geschwindigkeiten erfolgen soll; doch läßt sich diese Schwierigkeit umgehen, wenn man das Signallicht in irgendeiner regelmäßigen oder unregelmäßigen Weise zerhackt, z. B. durch Vorsetzen einer Lochscheibe oder durch wechselndes Ein- oder Ausschalten oder ähnliches. Man kann dann dieses Zerhacken entweder dauernd vornehmen oder auch, vielleicht noch besser, die Einrichtung so treffen, daß dieses Zerhacken nur bei geringen Zuggeschwindigkeiten stattfindet, während bei den größeren Zuggeschwindigkeiten das Signallicht dauernd ausgestrahlt wird. Man hat dann den Vorteil, daß man die Anzahl der Lichtstöße pro Sekünde gering halten kann, und wird dadurch freier von den z. B. bei Selenzellen vorkommenden Trägheitswirkungen.One uses these circuits to transmit signals to or from moving Objects, e.g. B. from the route to railroad trains or vice versa, it results generally already by driving past the signal that the signal light with a certain Minimum speed comes into effect on the light-sensitive cell. One has it by the means indicated in the Hand to make slower changes ineffective. The conditions for compensation or the locking becomes less favorable if it is prescribed that an action the signal light should also take place at very low speeds; but can circumvent this difficulty if you have the signal light in any regular or chopped up irregularly, e.g. B. by inserting a perforated disc or by changing Switching on or off or the like. You can then either do this chopping up all the time or, maybe still better to make the device so that this chopping only occurs at low pulling speeds takes place, while at the higher train speeds the signal light is continuous is broadcast. You then have the advantage that you can count the number of bursts of light per second can keep low, and is thereby freer of the z. B. occurring in selenium cells Inertia effects.

In vorliegenden Beispielen wurden zur Unterscheidung der Zellenbeeinflussung durch schlagartiges Signallicht gegenüber anderen langsamer erfolgenden Einflüssen einfache Blindwiderstandsanordnungen verwendet. Eine scharfe Abgrenzung läßt sich damit nicht erreichen, insbesondere da aus Sicherheitsgründen normalerweise mit mehrfachem Lichtüberschuß des Signallichtes gearbeitet werden muß. Es Avird daher fremdes Licht, das etwa die Stärke des normalen Signallichtes hat oder noch stärker ist, auch dann noch wirksam sein, wenn es etwas langsamer auftritt als das langsamste Signallicht. Die Grenze der Mindestgeschwindigkeit, die also zunächst auch noch von der Amplitude der stärksten Einwirkung abhängt, wird dadurch herabgesetzt. Da jedoch die Aufgaben der Ausscheidung fremden Lichtes durch Ausgleich oder Verriegelung erleichtert werden, wenn die Mindestgeschwindigkeit hoch liegt, ist eine schärfere Abgrenzung der Mindestgeschwindigkeit bei geringerer Amplitudenabhängigkeit der Grenze erwünscht. Dies wird durch Anwendung siebkettenartiger Kombinationen erreicht. Eine Siebkette aus einer Reihe von Kondensatoren mit quergeschalteten Drosseln hat z. B. die Eigenschaft, daß eine schlagartige Spannungsänderung nur durchtreten kann, wenn sie mit einer gewissen durch die Daten der Kette bestimmten Mindestgeschwindigkeit erfolgt; die Siebkette verhält sich hier ganz ähnlich wie gegenüber Wechselspannungen, die auch nur über' einer bestimmten Grenzfrequenz durchgelassen werden. Die Abb. 8 stellt z. B. eine derartige Ergänzung der Schaltung nach Abb. 2 dar. Der Kondensator 4 in Abb. 2 ist in Abb. 8 durch die Kette aus den Kondensatoren 4, 4', 4" und den Drosseln 9, 9', 9" ersetzt. Selbstverständlich lassen sich auch alle anderen Beispiele in diesem Sinne ergänzen.In the examples presented here, the following were used to distinguish the influencing of cells by sudden signal light towards others Simple reactance arrangements are used for slower influences. A sharp demarcation cannot be achieved in this way, especially for safety reasons normally one has to work with multiple light excess of the signal light. There is therefore alien light, that has about the strength of the normal signal light or is even stronger, even then still be effective if it occurs a little slower than the slowest signal light. the Limit the minimum speed, which is initially also dependent on the amplitude of the depends on the strongest impact, is thereby reduced. However, since the tasks of the The elimination of extraneous light is facilitated by balancing or locking, if the minimum speed is high, there is a sharper demarcation of the minimum speed desirable if the limit is less dependent on amplitude. This is made more like a sieve chain by using Combinations achieved. A sieve chain from a number of capacitors with cross-connected Chokes has z. B. the property that a sudden change in voltage can only occur if it is with a certain the minimum speed determined by the data on the chain; the sieve chain behaves in a very similar way to alternating voltages, which are only above one certain cut-off frequency. Fig. 8 shows z. B. such a supplement the circuit according to Fig. 2. The capacitor 4 in Fig. 2 is in Fig. 8 through replaced the chain of capacitors 4, 4 ', 4 "and chokes 9, 9', 9". Of course all other examples can also be supplemented in this sense.

Zum Schluß sei noch darauf hingewiesen, daß man die hier angegebenen Verfahren mitFinally, it should be pointed out that the procedures given here can be used with

allen übrigen bekannten Verfahren zur Ausscheidung fremden Lichtes kombinieren kann und dadurch eine wesentlich größere Sicherheit erhält.can combine all other known methods for the elimination of extraneous light and thereby has a much greater security.

Claims

Patent claims:

1. Arrangement for optical signal transmission between receiving and Locally separate controlling bodies therefrom, in particular on railway vehicles, using light-sensitive cells, characterized by the combination of the following partial features:

i. Only the changes in resistance of these cells caused by a one-time rapid change in the exposure of the light-sensitive cells and the resulting charging currents of capacitors or the induction voltages of inductive elements trigger switching effects when a certain Mir.destwert is exceeded.
2. The influence of external light is prevented by compensating or interlocking circuits.

2. A circuit according to claim 1 using amplifier tubes, thereby marked that the compensation only takes place behind the amplifier tubes (Fig. S).

3. A circuit according to claim 1, characterized in that instead of a special one Compensation cell, a cell intended for a different signal effect is used as a compensation cell (Fig. 2 and 3).

4. A circuit according to claim 1, characterized in that the effect of the signal cell is delayed until the locking can be done - (Fig. 6).

5. A circuit according to claim 4, characterized in that the locking by Influence of the anode voltage of the amplifier tubes behind the signal cells he follows.

6. A circuit according to claim 4, characterized in that the locking by biasing the grid of amplifier tubes located behind the signal cells takes place (Fig. 6 and 7).

7. A circuit according to claim 4, characterized in that the locking by a second grid located in an amplifier tube takes place.

8. A circuit according to claim 7, characterized in that for sharper delimitation the effective minimum speed resistance members are used in a sieve chain-like arrangement (Fig. 8).

9. A circuit according to claim 8, characterized in that it mi-t any can be combined with other means to excrete the effect of alien light.

For this purpose ι sheet of drawings