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Verfahren zur telegraphischen Nachrichtenübermittlung Bei der Verwendung
von Drucktelegraphenapparaten, die mit einem bestimmten Zeichenkode, z. B. einem
Fünfzeichenkode, arbeiten, ergeben sich Schwierigkeiten, wenn es sich darum handelt,
eine fehlerfreie Zeichenübertragung auf alle Fälle sicherzustellen, da durch Störungen
auf der Leitung bzw. bei drahtloser Übertragung einzelne Zeichenimpulse geändert
werden und so ein falsches Zeichen zum Abdruck gebracht wird. Derartige Fehler sind,
insbesondere wenn es sich um aus Zahlen und Buchstaben gemischte Texte handelt,
nicht ohne weiteres erkennbar. Für Übertragungsverfahren, bei denen derartige Fehler
nicht zugelassen werden können, wurden daher im allgemeinen Telegraphenapparate
benutzt, die einen Synchronismus zwischen Sender und Empfänger voraussetzen und
bei denen, falls einmal ein Fehler auftritt, Sender und Empfänger außer Tritt fallen,
so daß nunmehr alle weiteren Zeichen fehlerhaft übermittelt werden. Im letzteren
Falle ist dann die Störung ohne weiteres erkennbar. Derartige Anordnungen haben
aber den Nachteil, daß - die Übertragungsgeschwindigkeit verhältnismäßig niedrig
ist.
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Man hat daher versucht, auch bei Anordnungen nach dem Fünfzeichenkode
Fehler weitgehend auszuschließen, dadurch, daß die Zeichen auf der Sendeseite mehrmals
zur Aussendung gebracht werden. Dieses Verfahren bedingt einmal einen erheblich
vergrößerten Zeitaufwand für die Übermittlung eines Zeichens, ohne daß dadurch die
Übermittlung von Fehlzeichen vollkommen ausgeschaltet wird.
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Die Erfindung hat sich nun die Aufgabe gestellt, ein Verfahren zur
telegraphischen Nachrichtenübermittlung zu schaffen, das mit hoher Geschwindigkeit
arbeitet, bei dem jedoch das Auftreten der Fehlei mit Ausnahme praktisch nicht vorhandener
Sonderfälle in jedem Falle erkennbar ist. Das erfindungsgemäße Verfahren macht vory
dem bei der Geheimtelegraphie bereits bekannten Prinzip Gebrauch, die Zeichen als
Differenz zweier Zeichen zu übermitteln. Erfindungsgemäß wird zur Übertragung eines
Zeichens eine Kodekombination benutzt, die aus der Differenz des Zeichenkodes des
zu übertragenden Zeichens und des vorher gewählten Zeichens besteht. Die Erkennbarkeit
etwa auftretender Fehler wird dadurch gewährleistet, daß bei einmalig auftretendem
Fehler auch alle weiteren Zeichen falsch übertragen werden, so daß daran ohne weiteres
erkennbar ist, daß ein Fehler in -der Übertragung vorgelegen @ hat. Wird die Zeichenübermittlung
in Kodeform
gegeben, so läßt sich der Fehler entweder bei der Entschlüsselung
oder aber bei innerhalb des übertragenen Textes übermittelten Klartextstellen feststellen.
Maßgebend ist jede t1:. falls, daß keine Fehler auftreten könneni ,@i nicht als
solche gekennzeichnet sind. So.@°: der Fall eintreten, daß ein vorhandener h4et@
ler, bevor er bemerkt wird, durch einen weiteren Fehler wieder kompensiert wird,
so ist eine solche Störung nicht feststellbar. Es ist jedoch dabei zu berücksichtigen,
daß schon das Auftreten eines einzigen Fehlers, insbesondere bei Leitungsübertragungen,
äußerst selten ist. Das Zusammentreffen zweier sich kompensierender Fehler muß darüber
hinaus jedoch derart erfolgen, daß zwischen diesen beiden Fehlern kein unverständlicher
Text auftritt, da andernfalls auch nach Kompensation des zweiten Fehlers die Störung
bemerkt wird. Es wird also :praktisch erreicht, daß jeder Fehler auch als solcher
gekennzeichnet wird.
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Tritt ein Fehler auf, d: h. ist ein Zeichen unkorrekt gesendet oder
empfangen worden, so läuft der Empfänger außer Synchronismus mit dem Sender weiter,
und auch alle anderen Zeichen werden fehlerhaft übertragen. Es sei dies an einem
Beispiel klargelegt. Es sei angenommen; daß der Buchstabe L übertragen ist und das
darauffolgende Zeichen ein O sein soll. Dieses ist durch drei Impulse bestimmt.
Wird ein weiterer Impuls fälschlicherweise mitübertragen, so wird ein P empfangen
und gedruckt. Der Sender sendet nun zur Übertragung des nächsten Zeichens die Differenz
vom Zeichen O. Der Empfänger druckt aber das durch die Differenz vom Zeichen P gegebene
Zeichen, so daß dieses und alle folgenden Zeichen nunmehr falsch gedruckt werden.
Der Fehler in der Übertragung ist also ohne weiteres erkennbar.
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Zur Durchführung des Verfahrens wird vorzugsweise die übliche Zeichenkombination
für die zu übertragenden Zeichen verwendet und die Änderung von Kombination zu Kombination
zur Übertragung des jeweils folgenden Zeichens ausgenutzt. So kann z. B. ein Trennimpuls
anzeigen, däß keine Änderung vorgenommen wird, während ein Zeichenimpuls eine Änderung
der nächsten zu übertragenden Zeichenkombination darstellt: Das erfindungsgemäße
Verfahren geht deutlicher aus der Fig. i hervor. Unter a ist der für die einzelnen
Buchstaben übliche Fünfzeichenkode dargestellt, während b den Fünfzeichenkode angibt,
der unter Beibehaltung derselben Reihenfolge der einzelnen Zeichen zur Übermittlung
benutzt wird. Die schraffierten Quadrate stellen dabei den Zeichenstrom, die weißen
Quadrate den Trennstrom dar. Es ist natürlich wichtig, daß Sender und Empfänger
bei Beginn der Übertragung eine bestimmte Stellung zueinander haben, und -zwar wird
vorzugsweise eine solche Stellung r,gpwählt, bei der alle fünf Zeichenelemente nur
=rennström führen. Das erste Zeichen der Nachricht, der Buchstabe T (Fig. i), wird
im Fünfzeichenkode durch vier Trennstromimpulse und einen Zeichenstromimpuls gebildet.
Es wird daher in der gleichen Kombination übertragen, d. h. die ersten vier Trennstromimpulse
bewirken keine Änderung, der fünfte Zeichenstromimpuls bewirkt eine Änderung im
Empfänger. Das zweite Zeichen, H, ist folgendermaßen aufgebaut: Trennstrom-Trennstrom-Zeicheriström-Trennstrom-Zeichenstrom.
Es wird erfindungsgemäß übertragen in der Form: Trennstrom-Trennstrom-Zeichenstrom-Trennstrom-Trennstrom,
d. h. das letzte Zeichenelement ist geändert, da es dem fünften Zeichenelement des
vorhergehend übertragenen Buchstabens entspricht. Bei dem folgenden Buchstäben E
ist das dritte und fünfte Zeichenelement des normalen Kodes Trennstrom. Aber da
diese Zeichenelemente beim Buchstaben H im normalen Kode Zeichenstrom bedeuten,
wird auch bei der Übertragung Zeichenstrom übertragen, um eine Änderung demgegenüber
festzulegen.
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Eine Ausführungsform zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens
ist in Fig. a dargestellt, in der die dafür iri Frage kommenden Teile eines Senders
gezeigt sind. Die - entsprechenden Empfangsanordnungen sind in den Fig. 3 bis 6
angegeben.
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In Fig. 2 sind nur zwei Tasten 3 und 4 des normalen Tastenwerkes und
eine Kombinationsschiene 16 gezeigt. Der Sender besitzt selbstverständlich die übliche
Zahl von Tasten, durch deren Niederdrücken fünf der Schiene 16 entsprechende Kombinationsschienen
bewegt werden. Die Bewegung der Kombinationsschienen entspricht dem in Fig. i a
gezeigten normalen Telegraphenkode. Beim Niederdrücken der Tasten wird gleichzeitig
eine allen Tasten gemeinsame Schiene betätigt, die die zugehörige Nockenwelle zur
Umdrehung freigibt. Die : Kombinationsschienen besitzen eine Nase 16A, die mit einem
entsprechenden Hebel 14 in Eingriff kommt. Wird eine Kombinationsschiene 16 nach
rechts bewegt, so hebt die Nase 16A den entsprechenden Hebel 14 an, der seinerseits
auf den Hebels einwirkt und diesen entgegen der Federkraft der Feder 13 vom Anschlag
15 abhebt.
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Jeder Hebel 5 ist drehbar mit einem Wählhebel 7 verbunden, der in
der dargestellten Stellung mit dem oberen Ende des Hebels 12 in Eingriff steht,
während er in der umgekehrten
Stellung mit dem Hebel 1o in Eingriff
kommt. Jedes Hebelpaar io, 12 wird durch eine Nockenscheibe 9 auf der Nockenwelle
betätigt, und dementsprechend wird auch eine Schwinge i i nach links oder rechts
bewegt, je nachdem, ob der Hebel i2 oder der Hebel 1o am oberen Ende festgehalten
wird. Nach der Übertragung jeder Zeichenkombination werden durch eine Schiene 6,
die durch die Nockenwelle bewegt wird, die Wählhebel 7 wieder in ihre Grundstellung
zurückgestellt.
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Die `'Wählschienen 16 bleiben jeweils in der Stellung stehen, in die
sie zuletzt eingestellt wurden, d. h. bei der Übertragung eines Zeichenelementes,
das dem des vorhergehenden Zeichens entspricht, bleiben auch die Wählhebel 7 in
der dargestellten Stellung, und die Schwingen i1 sind nach links gerückt. Wird jedoch
eine Kombinationsschiene aus der Stellung, in der sie zuletzt gestanden hat; nach
rechts oder links verschoben, so wird der entsprechende Wählhebel 7 umgelegt und
die Schwinge i i nach rechts bewegt. Die fünf Schwingen i i arbeiten nun in hier
nicht näher zu beschreibender Weise auf die eigentliche Sendeeinrichtung, z. B.
einen Sendekontakt, so daß nunmehr nur die Differenzzeichen zwischen den Zeichenelementen
des vorhergehenden und des nunmehr zu übertragenden Zeichens zur Aussendung kommen.
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In der Fig. 3 ist schematisch eine entsprechende Empfangseinrichtung
gezeigt. Diese Anordnung besitzt eine Reihe von Wählschienen 22A, von denen nur
eine gezeigt -ist. Durch diese Wählschienen wird die Auswahl einer bestimmten Type
in bekannter Weise bei Übereinstimmung der einzelnen Schlitze in den Schienen.bewirkt.
In der F ig. 3 sind lediglich die Anordnungen zur Einstellung der einen Wählschiene
22A gezeigt, entsprechende Anordnungen sind auch für die übrigen Wählschienen vorgesehen.
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Der Anker des Empfangsmagneten betätigt eine Schiene 6, die fünf Wählhebel
steuert, die ihrerseits mit fünf Steuerhebeln zusammenarbeiten. Der Steuerhebel
s, der durch den Wählhebel? gesteuert wird; bestimmt unter der Wirkung der Nockenscheibe
8 die Bewegung der Schiene 1o. Die Schiene 1o wird nach links bewegt, wenn der Steuerhebel
s durch den Wählhebel 7 festgehalten wird, und wird bei Freigabe unter Wirkung der
Feder 1i wieder nach rechts verschoben. Gibt der Wählhebel ? den Steuerhebel s frei,
so wird die Schiene io nicht bewegt.
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Wenn sich die Schiene io nach links bewegt, so betätigt sie dabei
einen Winkelhebel 2, der mit einer Exzenterscheibe i in Eingriff steht, die ihrerseits
bei Freigabe für eine halbe Umdrehung von der Apparatachse angetrieben wird. Über
den Arm 22 wird durch diese Exzenterscheibe die Wählschiene 22A bewegt. Die Schiene
22A wird also nur dann bewegt, wenn ein Zeichenstrolnimpuls empfangen wird. Dieser
Zeichenstromimpuls legt fest, daß eine Änderung des entsprechenden Zeichenelementes
der Kombination gegenüber dem des vorhergehenden Zeichens erforderlich ist.
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Die Fig. 6 zeigt eine abgeänderte Form einer Empfangseinrichtung.
Das Typenrad wird dabei durch eine Reihe von Planetengetrieben bewegt, die so bemessen
sind, daß das Typenrad jeweils um 1/" 1J4, 1/8, 1/1g und 1/32 einer Umdrehung gedreht
wird. In der Figur sind lediglich die Anordnungen für die Bewegung eines Planetengetriebes
gezeigt, die übrigen Planetengetriebe sind in gleicher Weise ausgebildet.
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Der Anker des Empfangsmagneten steuert mit Hilfe eines Wählhebels
1c, eines Hebels ja und der Nockenscheibe 2 die Einstellung einer Schiene id, an
der der Hammer ib befestigt ist. Dieser Hammer kommt in seiner rechten Stellung
mit einem Zwischenstück 4. in Eingriff, das zwischen Hammer und den Hebeln 5 und
6 liegt. Das Zwischenstück q. steht mit den beiden Hebeln 5 und 6 in Eingriff. Aber
nur, wenn ein positives Zeichen empfangen wird, schlägt der Hammer 1b auf das Zwischenstück
q. auf und betätigt dadurch die Hebel 5 und 6. Diese Hebel lösen die Kupplung 6a
für eine halbe Umdrehung aus. Auf der Kupplung 6a sitzt exzentrisch ein Stift 6v,
der über eine Stange 6d die Lagerscheibe 6c eines Planetengetriebes betätigt. Diese
Lagerscheibe 6c dreht ein Planetenrad um ein auf der Achse des Typenrades fest angeordnetes
Zahnrad und bestimmt dadurch die Drehung des letzteren entsprechend dem übersetzungsverhältnis.
Das Planetengetriebe mit seinen zugehörigen Zahnrädern kann dabei in bekannter Weise
zusammengebaut sein.
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Wenn die Schiene 1d und der Hammer i@ durch ein negatives Zeichen
betätigt werden, so wird die Kupplung 6a nicht ausgelöst. Das Typenrad wird daher
nur in Abhängigkeit von den Elementen eines Zeichenkodes betätigt, die anzeigen,
daß das entsprechende Element innerhalb des Fünfzeichenkodes von dem entsprechenden
Element des Zeichenkodes des vorhergehenden Buchstabens abweicht.
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Es ist notwendig, Einrichtungen vorzusehen, die sicherstellen, daß
Sender und Empfänger bei Beginn einer Nachricht in übereinstimmenden Stellungen
stehen bzw. diese Stellung wiederherstellen, wenn ein Fehler aufgetreten ist. Zu
diesem Zweck kann am Sender eine besondere Taste vorgesehen sein. Diese Taste :2
(Fig. 2) bewegt alle Kombinationsschienen in die negative Stellung. Die Taste ist
dabei so ausgebildet, daß sie durch einen Magneten s111, wie noch näher beschriegen,
für
eine bestimmte Zeit festgehalten wird, oder aber sie kann auch von Hand aus für
die Übertragungsdauer mehrerer Buchstaben festgehalten werden.
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Das erste Zeichen, das nach dem Niederdrücken der Taste :2 übertragen
wird, ist abhängig von der vorher gedrückten Taste, das zweite Zeichen jedoch entspricht
bereits dem Blankzeichen.
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Bei dem in Fig.3 gezeigten Empfänger wird die Nockenscheibe 8 in bekannter
Weise zur Rotation freigegeben, die eine Umdrehung macht in einer Zeit, die 61f2
Zeichenimpulsen entspricht, wenn mit einem Start-Stop-Fünfzeichenkode gearbeitet
wird. Jedesmal, wenn die, Nockenwelle, auf der die Nocke 8 befestigt ist, ihre Drehung
beginnt; wird ein Auslösehebel 12 betätigt,- der die Nockenscheibe 13 zur Rotation
freigibt. Diese Nockenscheibe macht eine Umdrehung in einer Zeit, die 61/4 Zeichenimpulsen
entspricht. Eine weitere Nockenscheibe 25 (Fig. q.), die auf derselben Achse wie
die Nockenscheibe 8 sitzt und mit dieser rotiert, steuert einen Hebel
3, an dem ein Rahmen 17 befestigt ist, an dem seinerseits fünf Hebel ig drehbar
angebracht sind. Jeder Hebel ig trägt an seinem einen Ende einen Fühlhebel21 und
an seinem anderen Ende einen Stift 16, der durch den Schlitz einer Nase i4A des
Hebels i4 hindurchgreift. Der letztere Hebel arbeitet mit der Nockenscheibe 13 zusammen.
Jedesmal, wenn die Nockenscheibe 8 rotiert, werden die Fühlhebel 21 unter der Wirkung
der Federn 2o gegen die Hebel 22 gedrückt. Die normale relative Stellung der Nockenscheiben
z5, 24 und 13 zueinander ist in der Fig. 4 links gezeigt. In dieser Stellung bewegt
der Hebel 14 den Stift 16 nach links, _ bevor der Hebel 3 betätigt wird, um den
Rahmen 17 anzuheben, so daß der Stift 16 ohne Wirkung auf die Schiene io bleibt.
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Wenn die Nockenscheibe 8 kontinuierlich rotiert, wie dies beim Empfang
eines Blankzeichens der Fall ist, so wird die Nockenscheibe 13 nicht nach jeder
Umdrehung angehalten, und die Nockenscheiben 8 und 13 kommen außer Phase. Die einzelnen
Stellungen nach einer Umdrehung der Nockenscheibe 8 sind in den letzten drei Darstellungen
der Fig.4 gezeigt. Schließlich ist die ganz rechts gezeigte Stellung erreicht; bei
der der Hebel 3 den Rahmen 17 anhebt, bevor der Hebel 14 nach links bewegt worden
ist. Befindet sich dann einer der Hebel 22 in der dargestellten Stellung, so können
die entsprechenden Fühlhebel21 keine volle Bewegung nach oben ausführen, und die
Stifte 16 werden gegen die rechte Kante der Anschläge der Schienen io gedrückt.
Wenn nun der Hebel 14 bewegt wird, werden durch die Stifte 16 die entsprechenden
Schienen io nach links gerückt, die Nockenscheiben iA betätigen ihre entsprechenden
Hebel 22, -und die Wählschienen 22A werden in die zugehörigen Stellungen be-,vegt:
Beim Empfangsmechanismus der Fig.6 wird das Abstandsstück 4 von einem Hebel i i
getragen, der normalerweise durch eine Feder 13 in einer solchen Stellung gehalten
wird, daß das Zwischenstück 4 in der rechten Stellung steht. Es sind selbstverständlich
fünf Hebel i i und fünf Zwischenstücke 4 vorhanden. Jeder Hebel i i arbeitet mit
einer Nase 12 an der Lagerscheibe 6c zusammen. Die Nockenscheibe, die auf derselben
Achse wie die Nockenscheibe z sitzt, betätigt, sobald die Drehung beginnt, einen
Hebel 7, der eine Nockenscheibe.8 zur Drehung freigibt. Die Nockenscheibe 8 dreht
sich langsamer als die Nockenscheibe z, und durch eine auf der gleichen Achse sitzende
weitere Nockenscheibe wird ein Hebel 9 gesteuert, der einen Rahmen io betätigt.
Am Rahmen io sind die fünf Hebel i i befestigt, die in Eingriff mit der Nase 12
.gebracht werden. Ein solcher Eingriff findet dann statt, wenn die Nase 12 sich
in der gezeigten Stellung befindet, und hat die Wirkung, daß die Hebel i i geschwenkt
werden und das Abstandsstück 4 nach links bewegt wird. Die mit der Nockenscheibe
8 zusammen rotierende Steuernocke für den Hebel g ist so ausgebildet, daß normalerweise
das Zwischenstück 4 in der rechten Stellung gehalten wird, wenn der Hammer ib von
der mit der Nockenscheibe 2 auf gleicher Achse sitzenden Nockenscheibe herabbewegt
wird. Der Hebel g wird in diesem Augenblick nicht betätigt, so daß die Stellung
des Nockens i2 keinen Einflug auf die Stellung des Zwischenstückes 4 hat, wenn der
Hammer 1U betätigt wird. Rotieren jedoch .die Nockenscheiben 2 und 8 kontinuierlich,
so kommen die Achsen, auf denen .die beiden Nockenscheiben befestigt sind, außer
Phase, und der Hebel g liegt: nicht in der Aussparung seiner zugehörigen Nokkenscheibenr
wenn der Hammer ib herabschlägt. Wenn sich nun die Nase 12 in der gezeichneten Stellung
befindet, so wird das Zwischenstück 4 nach links bewegt. Wird ein kontinuierliches
negatives Zeichen übermittelt, d. h. also ein Blankzeichen, so wird durch den Hammer
ib jedes Zwischenstück 4., das nach links bewegt ist, herabgeschlagen und bewirkt
die Freigabe der entsprechenden Kupplung 6a, so daß sich nun auch die Nase 12 in
die umgekehrte Stellung bewegt. Es stellen sich also alle Kupplungen mit den entsprechenden
Zahnradgetrieben in die entsprechende negative Stellung ein, so daß die übereinstimmung
zwischen Sender und Empfänger wiederhergestellt ist.
In Fig. 5 ist
eine Anordnung gezeigt, die automatisch die Aussendung eines Blankzeichens bewirkt,
wenn während der Übertragung eine Zeichenpause bestimmter Länge eintritt.
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S1 stellt einen Verzögerungsschalter dar, der seinen Kontakt schließt,
wenn eine bestimmte Zeit, z. B. i Sekunde lang, keine Zeichen übertragen werden.
Der Kontakt 01 des Verzögerungsrelais 0 ist normalerweise geschlossen, so daß beim
Schließen des Kontaktes S1 das Verzögerungsrelais H eingeschaltet wird. Der Kontakt
H1 dieses Relais schließt einen Stromkreis für den Magneten M, der der Taste :2
zugeordnet ist, wie dies in Fig.2 gezeigt ist. Über den Kontakt H, des Relais
H wird das Relais N eingeschaltet, das mit einer Verzögerung von etwa
Zoo Millisekunden ausgerüstet ist. Der Kontakt Ni verbindet die Leitung statt über
den Sendekontakt direkt mit dem negativen Pol der Batterie, so daß nunmehr das Blankzeichen
zur Aussendung kommt. Der Kontakt N2 betätigt das Relais 0 nach einer Zeit von etwa
5oo Millisekunden, d. h. einer Zeit, die ungefähr der Übertragungsdauer von drei
Buchstaben entspricht. Durch das Ansprechen des Relais 0 wird der Kontakt 01 geöffnet,
der das Relais H zum Abfallen bringt und den Magneten M stromlos macht. Gleichzeitig
wird auch das Relais N abgeschaltet, das nunmehr die Leitung wieder an den Sendekontakt
anschließt.
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Durch den Abfall des Relais N wird auch das Relais 0 abgeschaltet,
so daß der Kontakt 01 wieder geschlossen wird. Die Verzögerungszeit des Relais H
ist jedoch so groß, daß nicht sofort wieder der Magnet 1l7 zuin Ansprechen kommt
und die Bedienungsperson inzwischen wieder eine Taste betätigen kann.
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Es ist auch möglich, an Stelle der Relais mechanische Einrichtungen
zux Betätigung der Taste 2 und zur Umschaltung der Leitung an den negativen Pol
der Batterie vorzusehen, wenn eine Pause in der Übertragung eintritt. Weiterhin
kann die erfindungsgemäße Anordnung auch dann Verwendung finden, wenn andere Zeichenkodes
zur Anwendung kommen.