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Einrichtung zur Verteilung von Signalströmen in einem Gebäude o. dgl.
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Verteilung von aus einer ausgangsseitig
einpolig geerdeten Wechselstromquelle herrührenden Signalströmen in einem von einem
Gebäude, Fahrzeug, Schacht o. dgl. umgrenzten Raum mit einem ;geerdeten, elektrisch
leitenden Netzwerk, insbesondere hoher Impedanz, beispielsweise Gerüstteilen.
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Um Signalströme in einem Gebäude an verschiedene Empfangsstellen zu
leiten, wie es beispielsweise bei Klingel- und Telephonanlagen der Fall ist, wird
die Stromquelle mit dem Empfangsgerät durch isolierte Leiter verbunden. Bei militärischen
u. dgl. Notanlagen wird auch bereits ein einziger isolierter Leiter zur Weiterleitung
benützt, wäh-_ rend die Erde als Rückleitung dient. Als isolierter Leiter werden
auch bereits passende elektrisch leitende Teile eines Gebäudes benutzt. Bei a11
diesen Anlagen hängt die Güte der Übertragung davon ab, daß der Leiter bzw. die
Leiter eine geringe Impedanz besitzen und dieselben nicht geerdet sind.
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Die bekannten Anlagen besitzen daher den Nachteil der Unzuverlässigkeit,
da durch eine Erdung des zur Weiterleitung der Signalströme verwendeten isolierten
Leiters die übertragung gestört wird, und den Nachteil der Kostspieligkeit, die
entweder durch Anordnung eines besonderen Leiters oder im Falle des Vorhandenseins
eines solchen durch die bei Kurzschluß erforderlichen Ausbesserungen entsteht. .
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Es ist auch bereits bekannt, in Bergwerksbetrieben die unter Tag verlegten
Rohr- und Schienennetze für Grubentelephonie zu benutzen. Die umgebenden Gebirgsmassen
isolieren bei solchen Anlagen das unvollkommene Leitungsnetz derart, daß es für
verhältnismäßig geringe statische Ladungen als linearer Leiter dienen kann. Es wird
hieraus ersichtlich, daß die für Grubentelephonie verwendeten Maßnahmen keine Anwendung
auf Verteileranlagen in Gebäuden finden können.
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Gemäß der Erfindung wird die geerdete Wechselstromquelle mit ihrer
freien Ausgangsklemme an das leitende Netzwerk in einem von seinem Erdanschluß entfernt
liegenden Punkte angeschlossen, und die eingangsseitig einpolig geerdeten Empfangsgeräte
werden mit ihren freien Eingangsklemmen an das Netzwerk zwischen seinem Erdanschlußpunkt
und dem Zuführungspunkt der Signalströme angeschlossen und mit dem infolge der Impedanz
des Netzwerkes auftretenden Spannungsabfall betrieben. Die Einrichtung kann mit
einer besonderen Zuführungsleitung für die Signalströme versehen sein, welche mehrere
Anschlüsse an das Netzwerk besitzt, die von dem Erdanschluß des Netzwerkes entfernt
liegen. Bei einer
Einrichtung zur Verteilung von Hochfrequenzsignalströmen
können als Empfänger an sich bekannte Radioempfangsgeräte dienen, die mit ihren
Antennenklemmen äw, das leitende, geerdete Netzwerk angeschla@Q'ii':: sind, während
ihre Erdanschlüsse mit 6i`, der Signalstromduelle an gemeinsamer E`i@` liegen.
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Die erfindungsgemäße Einrichtung besitzt den Vorteil, daß regelrecht
verlegte Leitungen oderentsprechende leitende, isolierte Bestandteile eines Hauses
nicht benötigt werden, da ein geerdetes Netzwerk den einzigen Leiter für die Verteilung
der Signalströme darstellt. Eine zusätzliche Erdung oder Unterbrechung eines solchen
Netzwerkes braucht die Übertragung nicht zti schwächen oder gar unmöglich zu machen.
Diese Zuverlässigkeit ist besonders bei Schiffen von großem Vorteil. Da keine besonderen
isolierten Leitungen erforderlich sind, ergibt sich eine große Wirtschaftlichkeit.
Dies ist durch den Umstand begründet, daß die Auswahl von Leitern von großer Impedanz,
die bisher nicht als unmittelbare Leiter ausgenutzt wurden, groß ist.
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Die Anlage eignet sich zur Verteilung modulierter Hochfrequenzschwingungen
zur Verbreitung von Rundfunknachrichten und zur Verteilung modulierter Niederfrequenzströme,
die von Mikrophonen, Tonabnehmern vom Ausgangskreis eines Rundfunkgerätes usw. herkommen,
wie auch zur Verteilung unmodülierter einfacher Frequenzströme zur Betätigung von
Relais an örtlich voneinander entfernten Punkten, die mechanische oder elektrische
Vorrichtungen bedienen.
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Die erfindungsgemäße Einrichtung ist zwar raummäßig beschränkt, besitzt
jedoch den Vorteil der Zuverlässigkeit, der besonders bei ihrer Anwendung in Fahrzeugen,
Flugzeugen, Bergwerken, Tunnels u. dgl. zur Geltung kommt. Unter geerdetem Netzwerk
sind allgemein elektrisch leitende Bauteile, wie beispielsweise Eisenfachwerk und
auch in breiterem Sinne bestehende Einrichtungen, wie Rohrleitungen für Wasser,
Gas, Dampf-, Öl- und Luftleitungen, Berieselungsanlagen, Aufzugseile, Schienen ustv.,
zu verstehen. Als geerdeter Leiter können weiterhin die entsprechenden Leiter von
bestehenden elektrischen Anlagen benutzt werden.
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Die geerdeten Leiter des Netzes können der gleichmäßigeren Verteilung
:der Ströme wegen an ihrem höchstgelegenen Punkt über einen Kondensator mit einer
Zuführungsleitung verbunden sein, die durch einen bereits vorhandenen metallischen
Bestandteil oder durch einen besonders für diesen Zweck vorgesehenen Draht gebildet
wird, d,er sich von der Spitze des Gebäudes nach unten erstreckt, aber nicht mit
der Erde verbunden ist, mit Ausnahme über die einzelnen Anschlüsse an das Netz und
die dazwischenliegenden Kondensatoren. Das Netz der leitenden Teile b°-sitzt eine
Impedanz mit Selbstinduktion und `-Widerstand, so daß, wie es auf diesem Gebiet
allgemein bekannt ist, beim Anschluß einer Hoch- und Niederfrequenzwechselstromquelle
an das Verteilungsnetz an einem verhältnismäßig hochgelegenen Punkt durch ein Voltmeter
an einem zwischen dein Erdanschluß und der Verbindungsstelle der Stromquelle liegenden
Punkt des Netzes ein Potentialgefälle angezeigt wird.
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Der erfindungsgemäße Anschluß von Radioempfangsgeräten als Empfänger
von durch das Netzwerk verteilten Hochfrequenzsignalströmen ist sehr einfach, und
die Empfangsgeräte selbst können einfach und billig ausgebildet werden, indem beispielsweise
eine einzige Röhre Verwendung findet, die gleichzeitig als Detektor- und Verstärkerröhre
dient.
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In der Zeichnung ist die Anwendung der Erfindung in einem Gebäude
schematisch dargestellt.
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Die Zeichnung stellt ein Gebäude dar mit einer Anzahl Räume, in denen
mehrere Rundfunkgeräte und andere Vorrichtungen zur Wiedergabe der Signalströme,
wie Lautsprecher, Zeituhren, Temperaturkontrollvorrichtungen und andere mechanische
oder elektrische Apparate, untergebracht sind. Die einzelnen Vorrichtungen sind
über das ganze Gebäude verteilt und werden von demselben Netz leitender Bestandteile
gespeist. In demselben Gebäude ist im obersten Stockwerk ein Hochfrequenzschwingungserzeuger
für modulierte Ströme angeordnet. Es ist beispielsweise der Ausgangskreis eines
Schwingungserzeugers durch den Ausgangskreis eines Rundfunkgerätes moduliert, welches
die Rundfunkprogramme von außerhalb auffängt. Der Ausgangskreis des Schwingungserzeugers
ist mit der Zuführungsleitung verbunden, die hinwieder mit den Nulleitern des Stromversorgungsnetzes
an verschiedenen Stellen über je einen Kondensator verbunden ist. Der Schwingungserzeuger
ist entweder direkt oder über eine passende Impedanz geerdet.
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In derselben Zeichnung ist auch ein Erzeuger für niederfrequente Schwingungsströme
gezeigt, wie beispielsweise ein Mikrophon, ein Verstärker, :eine elektrische Hauptkontrolluhr
oder eine elektrische Tonabnahinev orrichtung oder auch der Niederfrequenzkreis
eines Rundfunkempfängers. Der Erzeuger für die Niederfrequenzschwingungen ist gleichfalls
auf dem obersten Stockwerk angebracht und wie in der Zeichnung dargestellt,
mit
derselben Zuführungsleitung, der Erde und dem Netz verbunden, das die hochfrequenten
Schwingungen und Ströme verteilt.
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In der Zeichnung ist der Hochfrequenzschwingungserzeuger,welcher,
mit i bezeichnet ist, mit einer Zuführungsleitung 12 verbunden, und geerdet. Der
Erzeuger der Niederfrequenzschwingungen 2 ist gleichfalls mit der Zuführungsleitung
12 verbunden und geerdet. Eine Anzahl Nulleiter 5, 6, 7, 8, J und io, die einen
Teil des Stromversorgungsnetzes in dem Gebäude 13 bilden, ist durch Anschlußdrähte
3 über Kondensatoren q. mit der Zuführungsleitung verbunden. Die unteren Enden der
Nulleiter 5 bis io sind durch einen gemeinsamen Sammelleiter i i über einen Kondensator
2o an die Erde 18 angeschlossen. Die Stromzuführungsleitung 21 kann entweder in
dem Gebäude oder in der Kraftstation geerdet sein.
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Über das Gebäude sind besonders ausgeführte Empfangsgeräte A verteilt,
welche jeweils mit einem der nächsten Nulleiter 5 bis io verbunden und an die Erde
1q, angeschlossen sind, indem sie an einen Teil der Dampfheizungsanlage des Gebäudes
angeschlossen sein können. Wenn das Empfangsgerät A an die Lichtleitung in dem jeweiligen
Raum angeschlossen wird, dann tritt die Verbindung mit dem Nulleiter der Anlage
selbsttätig ein. Lautsprecher oder andere Vorrichtungen, die von Niederfrequenzsignalen
kontrolliert werden, wie beispielsweise von einer Kontrolluhr gesteuerte elektrische
Uhren oder Klingeln, sind in den Räumen des Gebäudes angeordnet und mit B bezeichnet.
Jede dieser Vorrichtungen ist über --eine passende Drosselspule oder Filter i9 mit
dem nächsten Nulleiter 5 bis io verbunden und an die Erde 15 angeschlossen, die
in gleicher Weise wie die Erde 14 durch die Wasserleitung o. dgl. gebildet werden.
kann. Die Drosselspulen oder Filter i9 haben den Zweck, bei gleichzeitiger Anwendung
von Hoch- und Niederfrequenzströmen eine gegenseitige Beeinflussung zu verhüten.
Die verschiedenen Vorrichtungen i, 2, A, B usw. können natürlich durch irgendeine
passende Kopplung mit den Zuführungsleitungen verbunden werden. In der Zeichnung
ist teils eine galvanische und teils eine kapazitive Kopplung gezeigt.
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Aus der Beschreibung der Zeichnung geht hervor, daß das zwischen den.
Nulleitern 5 bis ro und der Erde 14 oder 15 bestehende Spannungsgefälle bei
Verwendung der Vorrichtungen A oder B zur Wiedergabe der Signale dient, die von
den Hoch- und Niederfrequenzschwingungserzeugern i und 2 herrühren.
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Da in der vorliegenden Anlage bereits bestehende, zum Gehäuse gehörende
metallische Bestandteile als Leiter benutzt werden, können die Signalströme mit
den geringsten Anlagekosten von Leitungen über in einer bestimmten Raumeinheit örtlich
verteilte Punkte verteilt werden. Die Verteilung findet mit dem,'geringsten Aufwand
an Sendestärke bei größter tbertragungs.stärke statt, wobei die Verluste gering
sind und billige Wiedergabevorrichtungen verwendet werden. Während in den Zeichnungen
das Netz aus den einzelnen Nulleitern besteht, kann die Erfindung in "gleicher Weise
bei gewöhnlichen Zweileitersystemen Verwendung finden, wobei entweder ein oder beide
Drähte als Netzleitungen dienen.
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Die vorliegende Anlage zur Verteilung von Nachrichten oder Signalströmen
über bereits vorhandene leitende Elemente arbeitet in der Wiedergabe der Signale
mit der höchsten Wirksamkeit bei geringsten Kosten. Man fand, daß bei Rundfunkprogrammen
oder N iederfrequenzsignalströmen der einfachste Röhrenapparat gebraucht werden
kann. In einem sehr großen Gebäude, in welchem die Anlage in Tätigkeit war, wurde
ein Schwingungserzeuger mit einer maximalen Leistung von i Watt als kräftig genug
befunden, um in jedem Raum mittels eines Einröhrenapparates eine Wiedergabe mit
Lautsprecherstärke zu erhalten. Solch ein Gerät, welches eine getreue Wiedergabe
der Signale ergibt, besitzt eine einzige gewöhnliche Verstärkerröhre, die .gleichzeitig
als Detektorröhre dient.