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Einrichtung zur Fernsteuerung einer beliebigen Anzahl von Schaltorganen
' in einer auszuwählenden Empfangsstelle Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde,
mit Hilfe von insbesondere drahtlos oder über Leitungen übertragenen Zeichen eine
Reihe von gewollten Wirkungen in einer bestimmten von mehreren Empfangsstellen auszulösen.
Eine solche Aufgabe liegt z. B. dann vor, wenn ein bestimmtes aus einer Reihe von
Fahrzeugen von einer Kommandostelle aus ferngelenkt werden soll, wenn in einem bestimmten
von mehreren Kraftwerken von einer Zentralstelle aus die Betätigung von Schaltern,
die Inbetriebnahme von Maschinen o. dgl. ferngesteuert werden soll oder wenn in
einer Flugzeugstaffel vom Führerfahrzeug aus die Auslösung bestimmter Wirkungen,
z. B. der Bombenabwurf, in einem der übrigen Flugzeuge vorgenommen werden soll.
In jedem Falle muß also zunächst eine bestimmte Empfangsstelle angerufen werden,
und dann müssen in, dieser Empfangsstelle eine oder mehrere Wirkungen ausgelöst
werden. ' Zweckmäßig erfolgt zunächst die Betätigung eines elektrischen Stromkreises,
mit dessen Hilfe alle denkbaren Auslösungen vorgenommen werden können.
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Es sind mehrere Anordnungen bekanntgeworden, deren jede sich speziell
mit dem einen oder dem anderen Problem befaßt. So gibt es z. B. Wahlrufgeräte, welche
dazu dienen, in einer bestimmten von mehreren Empfangsstationen ein Anrufsignal
akustischer oder elektrischer Art auszulösen. Bei bekannten Ausführungen wird dabei
in der Geber- und Empfangsstation gleichzeitig der . selbsttätige Ablauf eines aus
Strichen und Pausen bestimmter Einzellänge bestehenden Anrufzeichens ausgelöst,
wodurch am Schluß in derjenigen Empfangsstation ein Anrufsignal ausgelöst wird,
deren Eigensignal mit dem empfangenen Zeichen übereinstimmt. Zur Auslösung mehrerer
Wirkungen in einer Empfangsstelle sind jedoch solche Geräte nicht brauchbar. Hierfür
sind andere Verfahren bekanntgeworden, die auf der Selektivität einer Empfangsanordnung
für verschiedene Frequenzen beruhen und die eine Unterscheidung der einzelnen Befehle
durch unterschiedliche Höhe der Trägerfrequenzen hervorrufen.
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Gemäß der Erfindung werden die auf die Rufzeichen folgenden weiteren
Stromstriche (Steuerzeichen) in je eine Reihe von Stromimpulsen umgesetzt, deren
Anzahl genau der Dauer des jeweiligen Stromstriches ientspricht und als Unterscheidungsmaß
für die zu steuernden Schaltorgane dient. Die erfindungsgemäße Anordnung bietet
den Vorteil, mit demselben Prinzip nicht nur eine aus mehreren Empfangsstellen auswählen,
sondern anschließend in derselben auch eine große Anzahl vorbestimmter Wirkungen
von einem entfernten Befehlsstand aus auslösen
zu können. Dadurch
können die beiden vorerwähnten Teilaufgaben durch eine einfache Anordnung gelöst
werden, die gleichzeitig auch als Sender benutzbar ist.
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Die Anordnung kann dabei in der Weise arbeiten, daß zunächst als Vorzeichen
ein Stromstoß von größerer Länge als alle folgenden gegeben wird. Hierdurch werden
alle Empfangsstationen in Bereitschaftsstellung gebracht. Nunmehr wird das Rufzeichen
gegeben, das beispielsweise aus drei Stromstößen (Teilzeichen) zusammengesetzt ist.
Mit dem Aufhören des ersten Stromstoßes desselben, der gleichzeitig im Sender wie
im Empfänger erzeugt wird und der z. B. eine Länge von i Sekunde hat, fallen alle
diejenigen Empfangsapparate in ihre Ruhestellung zurück, bei denen als erstes Teilzeichen
ein Stromstoß anderer Länge eingestellt worden war. Dasselbe ereignet sich mit dem
Aufhören,des zweiten und des dritten Stromstoßes, so daß nach Beendigung des Rufzeichens
nur eine oder mehrere bestimmte Empfangsstationen in Empfangsbereitschaft bleiben
deren vorbestimmte Teilzeichen sämtlich in ihrer Dauer mit denen des gesendeten
Zeichens übereinstimmen. In diesen Stationen wird gleichzeitig mit Beendigung des
dritten Stromstoßes z. B. durch ein Relais die Auswahleinrichtung für die weiteren
zu erwartenden Steuerstromstöße in Bereitschaftsstellung gebracht. .
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Zur Auslösung einer gewünschten Wirkung in den so ausgewählten Empfangsstellen
wird nunmehr gemäß der Erfindung eine weitere bestimmte Anzahl von Stromstößen (Steuerzeichen)
gegeben, die wiederum von stufenweise einstellbarer Dauer sein können. Beispielsweise
mögen zwei Stromstöße von sieben und neun Zeiteinheiten Dauer folgen. Diese können
dann eine Wähleinrichtung in Tätigkeit setzen, die durch die vorher geschilderte
Betätigung eines Relais in Bereitschaftsstellung gebracht wurde. Dabei kann selbsttätig
eine Reihe kurzzeitiger Stromimpulse von bestimmter Frequenz bzw. bestimmtem Rhythtnus
so lange erzeugt werden, wie jeder der beiden Steuerstromstöße dauert. Die Zahl
der Stromimpulse- ist somit proportional der Dauer jedes Steuerstromstoßes. Durch
die Stromimpulse werden Wählerapparate fortgeschaltet, wie sie bei Fernsprechanlagen
mit Wählerbetrieb bekannt sind. In dem gewählten Beispiel können zwei solche Wähler
vorgesehen sein, von denen der erste bis zu einer Stellung 7 (entsprechend den sieben
Zeiteinheiten des ersten Teilzeichens) und der zweite bis zu einer Stellung 9 (entsprechend
den neun Zeiteinheiten des zweiten Teilzeichens) fortgeschaltet werden. An die Wählapparate
sind in geeigneter Weise Relaisschalter angeschlossen, von denen jeder einzelne
nur dann anspricht, wenn das ihm entsprechende Zeichen gesendet worden ist. Mit
jedem weiteren Zeichen spricht ein entsprechender Relaisschalter an, so daß nacheinander
die verschiedensten Wirkungen von. der Kommandostelle aus betätigt werden.
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Die Erfindung wird an Hand des auf der Zeichnung in zwei Abbildungen
dargestellten Ausführungsbeispiels noch näher erklärt, und zwar zeigt Abb. z das
Schaltschema für eine auch als Geber verwendbare Einrichtung zur Auswahl einer von
mehreren vorhandenen Empfangsstationen und Abb. 2 eine beispielsweise Schaltung
zur Auslösung der verschiedenen Wirkungen, die eine Fortsetzung der Schaltung nach
Abb. i sein kann.
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In der Abb. i bedeutet A2 die zweite Wicklung eines Eingangsrelais,
das in der gezeichneten Weise im Anodenkreis der letzten Röhre eines Verstärkers,
beispielsweise eines Empfängers für drahtlos gesendete Zeichen, liegt. Während des
zuerst gesendeten Vorzeichens betätigt das Relais A seinen Wechselkontakt a1 und
legt damit den Kondensator i an Spannung. Der Kondensator i lädt sieh dabei über
den Widerstand io auf. Dieser Widerstand io ist so bemessen, daß die zum Ansprechen
der Relaiswicklungen Bi und G1 erforderliche Kondensatorspannung erst nach einer
Zeit erreicht wird, die länger ist als die Dauer jedes dann folgenden Ruf- oder
Steuerstromstoßes. Dauert also das Vorsignal genügend lange, so werden nach seiner
Beendigung über den in die Ruhestellung zurückkehrenden, Kontakt a1 die Relais B
und G erregt. Wird jedoch das Relais A nur durch einen kürzeren Stromstoß, etwa
eine atmosphärische Störung o. dgl., betätigt, so fällt sein Kontakt a1 zurück;
ohne daß die Aufladespannung des Kondensators zur Betätigung von dl und G1 ausreicht.
Das Relais B hält sich über seine Hilfswicklung Bz und seinen Eigenkontakt b. so
lange, bis einer der Ruhekontakte dl, hl geöffnet wird. Das Relais G hält sich über
seine Hilfswicklung G2 und seinen Eigenkontakt g3 so lange, wie die Ruhekontakte
ei und dl geschlossen bleiben.
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Nunmehr wird der erste Stromstoß des Rufzeichens gesendet. Dadurch,
daß der Wechselkontakt bi bereits in der (nicht gezeichneten) Arbeitsstellung
steht, wird mit dem erneuten Umlegen des Kontaktes a1 beim Ansprechen des Relais
A die Wicklung Cl vorn Aufladestrom des Kondensators i durchflossen. Das Relais
C spricht an und hält sich über seine Hilfswicklung C2, seinen eigenen Arbeitskontakt
c2 und die beiden Ruhekontakte ei und dl.
Thi ist ein vorzugsweise
mit Gas oder Dampf gefülltes Entladungsgefäß mit einer unstetigen Charakteristik,
also eine Thyratronröhre. Diese Röhre erhält zunächst im Ruhestande über den Ruhekontakt
cl eine so große negative Gittervorspannung, daß kein Anodenstrom fließen kann.
Der Kondensator 7 liegt parallel zur Gitterbatterie, auf deren Spannung UG er über
den Kontakt cl aufgeladen ist. In dem Augenblick, in dein das Relais C anspricht,
also seinen Umschaltkontakt cl betätigt, wird der Kondensator 7 von seiner Spannungsquelle
abgeschaltet, und er entlädt sich über den Widerstand i i, da der- Relaiskontakt
g1 bereits vorher geschlossen worden ist. Die Gitterspannung der Thyratronröhre
sinkt also entsprechend der Entladekurve des Kondensators 7. Nach einer ganz bestimmten
Zeit wird die Gitterzündspannung erreicht, und der Anodenstrom beginnt plötzlich
mit einer konstanten, vom weiteren Absinken der Gitterspannung unabhängigen Stromstärke
zu fließen: Er betätigt das Relais E, das seinen Ruhekontakt ei öffnet. Dadurch
fallen die Relais C und G ab, während Relais B sich weiter hält. Damit wird auch
über den Kontakt cs der Anodenstrom der Thyratronröhre unterbrochen, so daß das
Relais E wieder abfällt. Mit diesem Vorgang ist das erste Teilzeichen zu Ende.
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Nun ist eine Einrichtung vorgesehen, welche den Apparat nur so lange
in Betriebsbereitschaft hält wie die Dauer der ankommenden Stromstöße mit der von
der Thyratronröhre Thl in Verbindung mit der Kondensatorwiderstandskombination gemessenen
Zeit übereinstimmt. Hierfür ist in der beispielhaften Ausführung das Relais D vorgesehen,
das dann anspricht, wenn die Betätigungszustände der beiden Relais A und C voneinander
verschieden sind d. h. wenn Relais A abgefallen, Relais C aber angezogen ist, oder
umgekehrt. Das Relais D spricht also dann an, wenn der vom Sender kommende Stromstoß,
der das Relais A erregt, in seiner Dauer von der im Empfangsapparat gemessenen Zeit
(markiert durch die Ansprechdauer von Relais C) abweicht. Die Parallelschaltung
des Kondensators 5 und des Widerstandes 1q. dient dabei zur Erzielung einer bestimmten
Ansprechverzögerung für das Relais D. Wenn das Relais D anspricht, werden durch
Öffnen des Kontaktes d1 alle inzwischen betätigten Relais stromlos gemacht. Insbesondere
fällt dabei auch das Relais B ab, das die ganze Einrichtung abschaltet und für alle
weiteren Stromstöße unempfindlich macht, weil deren Dauer stets kürzer ist als das
Vorzeichen.
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Da das Relais E am Ende des Stromstoßes nur kurzzeitig anspricht,
und dabei die Relais C und G abfallen läßt, so wird durch das Abfallen des letzteren
erreicht, daß sich der Kondensator 2, der sich vorher über den Wechselkontakt g2
aufgeladen hatte, nunmehr über die Wicklung H1 entlädt und dabei dieses Relais zum
Ansprechen bringt. Damit wird über den Kontakt hl der Widerstand 12 für den zu erwartenden
zweiten Stromstoß eingeschaltet da sich das Relais H über seine Hilfswicklung H2,
seinen Eigenkontakt hs und die Ruhekontakte ei und d1 hält. Wenn nunmehr der zweite
Stromstoß in der beim ersten geschilderten Weise das Relais C_ anwirft, so ist jetzt
für den Vergleich seiner Dauer der Widerstand 12 maßgebend, über den sich nunmehr
der Kondensator 7 entlädt, und der so bemessen ist, daß die Thyratronröhre Thl nach
der für die Empfangsstation charakteristischen Zeitdauer des zweiten Rufzeichenstromstoßes
anspricht und das Relais C abschaltet, wodurch im Kreis des Relais D durch die Kontakte
a2, c4 eine erneute Zeitprüfung stattfindet. Mit dem Ansprechen des Relais E fällt
auch das Relais H ab, während über den in die Ruhestellung zurückkehrenden Kontakt
h2 nun das Relais T anspricht, die Einschaltung des für den dritten Rufstromstoß
charakteristischer. Widerstandes 13 in den Entladungskreis des Kondensators 7 vorbereitet
und den Kontakt i2 zur Aufladung des Kondensators q. in Arbeitsstellung bringt.
Relais B bleibt weiter angezogen. (Alle diese Vorgänge treten 'nur in denjenigen
Geräten ein, in denen auch die zweite Eigenzeit mit dem gesendeten zweiten Rufstromstoß
in ihrer Dauer übereinstimmt.) Mit dem Ablauf des dritten Teilzeichens, der wieder
in der geschilderten Weise vor sich geht, wird mit dem Abfallen des Relais T durch
den Kondensator q. die Wicklung F1 unter Strom gesetzt. Das Relais F hält sich über
seine Hilfswicklung F2 und betätigt seine Kontakte fl, f22 f3 (Abb. i und 2). Gleichzeitig,
oder statt dessen kann auch ein besonderer Kontakt ein akustisches, optisches u.
dgl. Rufsignal auslösen, und es ist ersichtlich, daß die Anordnung nach Abb. i auch
allein für selbsttätigen Wahlanruf verwendbar ist.
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Damit ist nach Ablauf des Rufzeichens, das im vorliegenden Falle aus
drei Stromstößen von bestimmter, einstellbarer Dauer besteht, ein Kontakt in derjenigen
Empfangsstation geschlossen, die das gesendete Rufzeichen in verabredeter Weise
als Eigenzeichen trägt. Es ist ersichtlich, daß mit einer Anordnung gemäß der Erfindung
praktisch beliebig viele Auswahlmöglichkeiten vorhanden sind, denn man braucht z.
B. nur zehn verschiedene Zeiten (erzeugt durch zehn verschiedene Werte der Widerstände
ii bis 13) dreimal hintereinander zu senden, um iooo verschiedene
Rufzeichen
zu erhalten. Durch Hinzufügen weiterer Relais nach Art von G, H und
T und weiterer Widerstände nach Art von 11, 12 und 13 läßt sich die Zahl
der möglichen Rufzeichen weiterhin vervielfachen.
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Die Anordnung gemäß der Abb. i läßt sich gemäß der Erfindung gleichzeitig
auch zum Senden der Rufzeichen gebrauchen. Hierfür ist nur notwendig, daß das Relais
A eine zweite Wicklung A1 erhält, die über einen Druckknopf T o. dgl. bei jedem
zu sendenden Stromstoß kurzzeitig eingeschaltet wird. Außerdem muß ein Ansprechen
des Relais D unmöglich gemacht werden, was durch Öffnen des Kontaktes s gleichzeitig
mit der Umschaltung der Apparatur von Empfang auf Senden erfolgen kann. Die Relais
A und C erhalten je einen weiteren Kontakt a5 und cs, die parallel geschaltet werden
und zur Steuerung des z. B. drahtlosen Senders Sd o. dgl, .dienen. Die Widerstände
11, 12, 13 werden stufenweise anzapfbar ausgebildet, damit die der anzurufenden
Station eigene Stromstoßkombination eingestellt werden kann.
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Nachdem in der geschilderten Weise eine bestimmte von mehreren Empfangsstationen
ausgewählt worden ist, kann zur Auslösung beliebig vieler Wirkungen die in Abb.
2 dargestellte Schaltung in Tätigkeit treten. Hierin bedeutet 0 die Wicklung eines
Relais, die ihren Strom über die in Serie geschalteten Arbeitskontakte f2 und a3
erhält. Das Relais 0 spricht also an, sobald der erste Stromstoß des Steuerzeichens
gegeben wird, da ja .das Relais F soeben betätigt worden ist und sich in Arbeitsstellung
befindet, und da das Relais A mit dem ersten Stromstoß des zweiten Zeichens seinen
Kontakt a3 schließt. Der Kontakt o1 löst eine Kippschwingschaltung aus, welche Stromimpulse
von bestimmter Frequenz, z. B. von i kHz, erzeugt. Da der Kontakt o1 so lange in
seiner Arbeitsstellung, verbleibt, wie der Stromstoß dauert, ist die Zähl der Kippimpulse
abhängig von der Länge der gesendeten Steuerstromstöße. .
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In der Abb. 2 ist als Beispiel einer solchen Kippschaltung eine Thyratronröhre
Th, mit dem Kippkondensator 8, dem Aufladewiderstand 15 und dem Relaisschalter M
verwendet. Die Kippschwingungen werden dadurch ausgelöst, daß der Wechselkontakt
o1 die Gittervorspannung . der Thyratronröhre während der Dauer der Steuerstromstöße
so weit verkleinert, daß Kippschwingungen auftreten, während vorher und nachher
die Röhre durch eine höhere Gitterspannung gesperrt wird. Die Kippstromimpulse des
ersten Steuerstromstoßes schalten über den in, Ruhe befindlichen Wechselkontakt
n2 und den Arbeitskontakt ml den Wähler X um ebenso viele Stufen weiter. Beim Zurückfallen
des Kontaktes a4, also am Ende des ersten Steuerstromstoßes wird der Kondensator
6, der vorher über den Widerstand 16 aufgeladen worden war, über die Relaiswicklung
NI entladen. Das dadurch angeworfene Relais N hält sich über seine Hilfswicklung
N2, seinen Eigenkontakt % und .den Ruhekontakt p1 in Arbeitsstellung. Hierdurch
schaltet der Wechselkontakt n2 den Wähler Y ein der durch den zweiten Stromstoß
in Gang gesetzt wird. Das verzögert ansprechende Relais P dient dazu, einmal das
Relais N wieder abfallen zu lassen, zum anderen nach beendeter Auslösung der beabsichtigten
Wirkung die Wähler X und Y mit Hilfe eines (nicht gezeichneten) Impulsgebers
o. dgl. wieder in die Nullstellung zurückzuführen.
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Die Auslösung der beabsichtigten Wirkung geschieht dadurch, daß nach
erfolgter Einstellung der beiden Wähler eines der nur zum Teil dargestellten Relais
R,-Rloo anspricht und dabei einen oder mehrere Kontakte betätigt. Das Auftreten
von Querströmen ist ,dabei dadurch beseitigt, daß vor jedem Relais ein Gleichrichter
angeordnet wird, dessen Durchlaßrichtung passend gewählt wird, so daß bei jeder
der möglichen Stellungskombinationen der beiden Wählerarme x und
y
jeweils nur ein Relais Rl-Rloo ansprechen kann.
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Statt wie im gewählten Beispiel das Steuerzeichen zur Auslösung von
gewollten Wirkungen nur aus zwei Stromstößen zusammenzusetzen, können auch mehrere
Stromstöße verwendet werden. Die Wählereinrichtung muß dann sinngemäß erweitert
werden. Natürlich können statt der Zehnerunterteilung jedes Stromstoßes auch andere
Unterteilungen vorgesehen werden. Die Zahl der Wählerstufen ist dann sinngemäß einzurichten.
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Für die Auslösung weiterer Wirkungen, also für die Betätigung weiterer
Relais RI- Rloo nacheinander, wiederholen sich die bereits geschilderten Vorgänge.
Am Schluß der ganzen Befehlsübermittlung wird zweckmäßig ein bestimmtes Relais,
z. B. Rlo = K betätigt, wodurch durch öffnen der Kontakte k1, k2 (Abb. r) in der
Wahlrufeinrichtung die Relais B und F stromlos gemacht werden. Damit ist die ganze
Anlage außer Betrieb genommen und spricht erst wieder an, wenn nach Abgabe eines
genügend langen Vorzeichens ihr Eigensignal gesendet wird.
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In der beschriebenen Anordnung wird als Geber ebenso wie auch zur
Erzeugung der Eigenzeichen eine Thyratronröhre verwendet: Der -Erfindungsgedanke
läßt sich demgegenüber auch durch jede andere Einrichtung verwirklichen, durch welche
ein Relaiskontakt über eine genau einstellbare Zeit betätigt werden kann. Hierfür
sind auch motorisch oder uhrwerksgetriebene Laufwerke, Kontaktpendel
o.
dgl. brauchbar. Ebenso braucht natürlich für die Kippschwingschaltung nach Abb.
z nicht ein Thyratronrohr verwendet zu werden. Ebenso geeignet sind Schaltungen
mit Elektronen-, Glimmröhren o. dgl. und gegebenenfalls auch eine andere bekannte
Unterbrecherschaltung, durch welche die Dauer der gesendeten Stromstöße in eine
entsprechende Anzahl von Steuerimpulsen für die Wählereinrichtung umgewandelt wird.
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Das beschriebene Ausführungsbeispiel ist deshalb besonders einfach
und vorteilhaft, weil die Pausen zwischen den einzelnen gesendeten, Stromstößen
ohne Einfluß auf die Empfangsapparatur sind und beliebig lang sein können. Es ist
daher ohne weiteres möglich, in der oben beschriebenen Weise die Sendung bzw. den
Anruf von Hand auszulösen und außerdem zwischen den auszulösenden Wirkungen beliebig
lange Pausen, eintreten zu lassen.
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Es sind Mittel vorgesehen, um die Beeinflussung des Eingangsrelais
durch einen auftretenden Störpegel auszuschalten, indem z. B. durch geeignete Schaltmittel
die Ansprechspannung des Relais möglichst weit von einem Störpegel entfernt ist
und dabei gleichzeitig nahe an die Abfallspannung herangerückt ist.