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Anordnung zur wechselweisen Fernübertragung von an beliebig weit voneinander
entfernten Meßstellen gemessenen Werten Zusatz zum Patent 699 394 Das Hauptpatent
bezieht sich auf eine Anordnung zur wechselweisen Fernübertragung von an beliebig
weit voneinander entfernten Meßstelllen gemessenen Werten auf nur ,einer sämtliche
Meßsbellen untereinander und mit der Beobachtungsstelle verbindenden Leiterschleife,
in deren Leitungszug an den einzelnen Meßstellen untereinander synchron bewegte
Verteiler eingeschaltet sind, mit denen die diesen zugeordneten. Geräte schrittweise
nacheinander an die Leiterschleife an- und abgeschaltet werden. Gegenstand des Hauptpatents
ist, daß die an den verschiedenen Meßstellen angeordneten Verteiler durch von der
Empfangsstelle über die Leiterschleife ausgesandte Impulse, die sich von den zur
Meßwertübertragung dienenden Strömen in ihrer Art, z. B. Frequenz, oder Richtung
unterscheiden, periodisch fortgeschaltet werden und daß die Verteiler zur Synchronisierung
je eine besonders ausgebildete Stellung besitzen, in welcher sie bei Außertrittfallen
so lange festgehalten- werden, bis sie bei Zu-Leitung eines besonders gearteten
Synchronisierungsimpulses über die Fernleitung den schrittweisen Umlauf von neuem
beginnen.
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Wie eingehende Untersuchungen ergeben haben, zeigen Ausführungen dieser
Art jedoch gewisse Störungen, die u..a. darauf zurückzuführen sind, daß in dem hinter
der jeweils sendenden Meßstellle befixndlichen Leitungsteil bei der Übertragung
zwischen dieser Meßstelle @ und der Empfangsstelle kapazitive Ladungen auftreten,
die sich sehr störend bemerkbar machen.
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Die Erfindung bezweckt, diese Mängel zu beseitigen, und schlägt gleichzeitig
eine wesentlich vereinfachte Gesamtschaltung vor. Sie benutzt zur wechselweisen
Fernübertragung von an beliebig weit voneinander entfernten Meßstellen ,gemessenen
Werten gleichfalls nur eine sämtlichen Meßstellen untereinander und mit der Beobachtungsstelle
verbindende Leiterschleife, in deren Leitungszug an den einzelnen Meßstellen untereinander
synchron bewegte Verteiler angeordnet sind,
mit denen die diesen
zugeordneten Geräte schrittweise nacheinander an die Leiterschleife an- und abgeschaltet
werden. Bei einer solchen Anordnung besteht die Erfindung nu
| . -r |
| darin, daß die Gesamtfernleitung in auf ' |
| anderfolgende trennbare Abschnitte, von d ' _ |
| jeder zwei aufein.anderfolgende Mel3stel |
verbindet, unterteilt ist und daß die von cinef Zentralstelle aus selbsttätig betätigten
Schalteinrichtungen derart ausgebildet sind, daß jeweils beim Arbeiten einer Meßstelle
auf die Empfangsstelle die im Zuge der Fernleitung hinter der betreffenden Meßstelle
liegenden Fernleitnngsabschnitte abgetrennt bzw. gegen die zur Empfangsstelle gesendeten
Impulse gesperrt sind.
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Besonders wirksam und einfach wird die Ausführung, wenn die einzelnen
Fernleitungsabschnitte elektrisch voneinander getrennt sind und die Übertragung
auf die Empfangsstelle über mehrere Fernleitungsabschnitte hinweg - unter Benutzung
von Impulsgeberzwischenrelais erfolgt. In Verbindung mit diesen Merkmalen sind weitere
vorteilhafte Schaltungsanordnungen getroffen, die an Hand des in Fig. i der Zeichnung
veranschaulichten Ausführungsbeispieles der neuen Schaltungsanordnung näher erläutert
sied.
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Das in Fig. i dargestellte Ausführungsb-eispiel enthält drei mit I,
11 und III bezeichnete Sendestellen, die über die Fenileitung 2o11, 2a11, 20c untereinander
und mit der mit E bezeichneten Empfangsstelle verbunden sind. Es ist angenommen,
daß die Anlage nach dem Impulshäufigkeitsverfahren betrieben werde, und demgemäß
ist an dem an der Empfangsstelle E befindlichen Anzeigegerät 21 eine Anordnung zugeordnet,
mittels der in bekannter Weise die gesendete Impulsfolge in eine Folge von Impulsen
entsprechender Häufigkeit und konstanter Intensität umgewandelt wird. Hierzu . dienen
die beiden Kondensatoren 22 und 23, von welchen bei Umlegung des, Ankers 24.,1 des
einpoligen Umschaltrelais 24, das in der noch näher beschriebenen Weise an die Fernleitung
angeschaltet ist, jeweils der eine über das Meßgerät 2 t aus der Gleichstromquelle
25 aufgeladen und der andere gleichzeitig über einen der beiden Widerstände 26 und
27 entladen wird. Bei Nichterregung des Relais 2.1 nimmt der Anker 24Q unter dem
Einfluß einer Rückzugfeder die dargestellte Ruhestellung ein. Jeder auf das Relais
24 zur Einwirkung gebrachte fernübertragene Impuls wird also über die beschriebene
Anordnung mit Bezug auf das Meßgerät 2 i in zwei Impulse konstanter Intensität umgewandelt,
so daß also in üblicher Weise das Meßgerät 21 einen der Häufigkeit der fernübertragenen
Impulsfolge entsprechenden Ausschlag anzeigt. Bei der Fernübertragung verläuft der
Erregerstromkreis des Relais 24 von dem einen Zweig des Fernleitungsabschnittes
2oc über ie untere Kontaktbank 28b der mach Art :s Drehzählers ausgebildeten Umschaltein-@#rilr'tung
28, den betreffenden Kontaktarm, die ;# ühtere Schaltschiene 296 der Ortsbatterie
25, die Erregerwicklung des Relais 24, den Anker 3o11 des Steuerrelais 3o und über
den oberen Kontaktarm und die Kontaktbank 28Q zu dem anderen Zweig des Fernleitungsabschnirtes
gor. Die beiden Kontaktarme der Umschaheiilrichtung 28 sind miteinander gekuppelt
und werden in der unten näher beschriebenen Weise mittels eines Fortschaltmagneten
28d schrittweise fortgeschaltet_ Stehen die beiden Kontaktarme auf dem Kontakt i,
so erfolgt die Übertragung von der Sendestelle I. Bei der Stellung der Kontaktarme
auf den mit 2 bezifferten Kontakten erfolgt eine Übertragung von der Sendestelle
11 aus, und so fort.
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Der besondere Anschluß der Kontakte der Umschalteinrichtung an den
Fernleitungsabschnitt 2oc derart, daß der Kontakt 6 der oberen Kontaktbank und ebenso
der Kontakt 6 der unteren Kontaktbank an andere Zweige der Fernleitung angeschlossen
sind als die übrigen Kontakte der betreffenden Kontaktbank, dient zum Zweck der
unten noch näher beschriebenen Synchronisierung und ist für die Übertragung, die
zunächst beschrieben werden soll, an sich belanglos, da die Wirkungsweise des Relais
24, das über die Umschalteinrichtung 28 an die Fernleitung angeschlossen wird, unabhängig
davon ist, ob die Impulse mit positiver oder negativer Palarität in die Wicklung
eingehen. Die gezeigte Verbindung der Kontakte i bis 5 der Umschalteinrichtung 28
untereinander ist im vorliegenden Fall nur deswegen getroffen, weil die Angaben
sämtlicher Sendestellen auf das gleiche Meßgerät 21 übertragen werden. Für dieses
wird zweckmäßig in an sich bekannter Weise ein Sechsfarbenschreiber gewählt, dessen
Umschalteinrichtung dann mechanisch oder elektrisch mit den beiden Schaltarmen der
Kontaktbänke 2811 und 28b gekuppelt wird. Selbstverständlich besteht auch die Möglichkeit
der Verwendung von sechs oder bei größerer Kontaktzahl der verwendeten Umschalteinrichtung
28 von mehr als sechs einzelnen Anzeigegeräten.
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Die Sendestellen 11 und III enthalten Umschalteinrichtungen 31 bzw.
32 mit je drei Kontaktbänken. Die Kontaktarme jeder Umschalteinrichtung sind auf
einer gemeinsamen Welle befestigt und werden synchron mit der an der Empfangsstelle
befindlichen Umschalteinrichtung 28 weitergeschaltet. In gleicher Weise wie die
Sendestelle III könnte auch
die Schaltung der Sendestelle II und
ähnlich die Schaltung der Sendestelle I sein. Im Ausführungsbeispiel ist jedoch
eine besonders vorteilhafte Vereinfachung getroffen, durch die die Zusatzapparaturen
der Sendestellen I und II zusammengefaßt sind, so daß die Sendestelle I lediglich
ein übliches Gebergerät zu-, enthalten braucht.
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Es möge nun erläutert werden, in welcher Weise die übertragung von
den einzelnen Sendestellen ,auf die Empfangsstelle erfolgt. Befinden sich die Schaltarme
der Umschalteinrichtungen 31, 32 und 28 .auf den Kontakten i ihrer zugehörigen Kontaktbänke,
so erfolgt die übertragung von der Sendestelle I aus in folgender Weise. Von der
pasitiven Schaltschiene 33a der an der # Sendestelle II befindlichen Ortsbatterie
33 verläuft ein Stromkreis über den Ruhekontakt 34a eines Relais 34, den Ruhekontakt
3 5a eines Relais 35, den einen Zweig des Fernleitungsabschnittes 2oa über den Kontaktgeber
36 des an der Sendestelle I befindlichen Gebergerätes, den anderen Zweig des Fernleitungsabschnittes
20a, über die Erregerwicklung des Zwischenrelais 37, den Ruhekontakt 35b des Relais
35, den Ruhekontakt 34b des Relais.34 zur negativen Schaltschiene 33b der Ortshatterie.33.
Das- Relais 37 schließt bei jedem von dem Impulsgeber des an der Sendestelle I -
befindlichen Gebergerätes bewirkten Impuls seinen Arbeitskontakt 37a. Dadurch wird
ein Stromkreis geschlossen, der von der positiven Schaltschiene 33a über die Erregerwicklung
des Senderelais 38, einen Vorwiderstand, den Schaltarm der- Kontaktbank 31c, den
Kontakt 1, den Kontakt 37a zur negativen Schaltschiene 33b ,verläuft. Bei Erregung
des Relais 38 schließt dieses seinen Arbeitskontakt 38a und legt dadurch den unteren
Zweig des Fernleitungsabschnittes tob an die negative Schaltschiene 33b, während
der andere Zweig des Fernleitungsabschnittes tob ständig mit der positiven Schaltschiene
33a verbunden ist. Es wird also bei der. Stellung der Kontaktarme der Umschalteinrichtungen
auf den Kontakten i die über den Fernleitungsabschnitt 20a von der Sendestelle I
,aus gegebene Impulsfolge vermittels des Zwischenrelais 37 und des Senderelais 38
.auf den Fernleitungsabschnitt tob übertragen. Die über diesen Abschnitt geleitete
Impulsfolge fließt über den Ruhekontakt 40a eines Relais 40, die Erregerwicklung
des Zwischenrelais 44 den Ruhekontakt 42a eines Relais 42 über den anderen Zweig
des Fernleitungsäbschnittes tob zurück. Es wird mithin bei-jedem Impuls der Arbeitskontakt
4ia des Relais 41 geschlossen und dadurch ein Stromkreis eingeschaltet, der von
der positiven 'Schaltschiene 43a der an der Sendestelle III befindlichen Batterie
43 über die Erregerwicklung des Senderelais 44, einen Vorwiderstand, den Schaltarm
der Kontaktbank 32c, den Kontakt i, den Arbeitskontakt 41a zur negativen Schaltschiene
43b verläuft. Bei Erregung schließt das Sende->Mlais 44 seinen Arbeitskontakt 44a
und legt -aadurch den einen Zweig des Fernleitungsabschnittes 2o, an die negative
Schaltschiene 43b, während der ändere Zweig des Fernleitungsabschnittes 2oc ständig
mit der positiven Schaltschiene 43a verbunden ist. Es wird also an der Sendestelle
III die über den Fernl@eitungsabschnitt tob gesendete Impulsfolge vermittels des
Zwischenrelais 41 und des Senderelais -44 auf den Fernleitungsabschnitt 20e weitergegeben,
und zwar in gleicher Weise wie die über den Fernl:e.itungsabschnitt 20a gesendete
Impulsfolge an der Sendestelle II auf den Fernleitungsabschnitt tob weitergegeben
wurde.
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An der Empfangsstelle E wird die gesendete Impulsfolge, wie bereits
oben beschrieben., über die Schaltarme der Umschalteinrichtung 28 und den Ruheko=ntakt
3oa des Relais 30 und andererseits über die negative Schaltschiene 29b dem Relais
24 bzw. dessen Erregerwicklung zugeleitet, das in der bekannten und, bereits oben
beschriebenen Weise durch Auf-, Ent- oder Umladung einer Kondensatoranordnung .aus
der gesendeten Impulsfolge eine Folge von Impulsen entsprechender Häufigkeit und
konstanter Ladung bildet. Bei Weiterschaltung der Schalteinrichtungen
31, 32 und 28, die etwa jeweils in Abständen von beispielsweise 2o Sekunden
vorgenommen wird, erfolgt die Übertragung der nächsten Sendestelle, im angenommenen
Falle, in welchem die Schaltarme der Umschalteinrichtungen auf die Kontakte 2 gelangen,
die Übertragung von der Sendestelle II aus. An der Sendestelle II ist in diesem
Falle ein Stromkreis geschlossen, der von der positiven Schaltschiene 33a über das
Senderelais 38 den Schaltarm der Kontäktbank 3 ic, den Kontakt 2, den Impulsgeber
45 des an der Sendestelle II befindlichen Gebergerätes, z. B. eines Fernmeßgebers,
den Ruhekontakt 35b des Relais 35, den Ruhekontakt 34b des Relais 34 zurück zur
negativen Schaltschiene 33b verläuft. Es wird also vermittels des Impulsgebers 45
über das Senderelais 38 in den Fernleitungsabschnitt tob eine in ihrer Häufigkeit
der Umdrehungsgeschwindigkeit des Impulsgebers 45 entsprechende Impulsfolge gegeben,
die an der Sendestelle III in der oben beschriebenen Weise über das Zwischenrelais
41 und das Senderelais 44 auf den Fernleitungsabschnift 2oe weitergegeben wird.
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Das Zwischenrelais 41 vermittelt also sowohl die Weiterleitung der
von dem Geber
der Sendestelle I wie der von dem Geber der Sendestelle
1I gesendeten Impulsfolgen, und aus diesem Grunde ist der Arbeitskontakt q.ia des
Zwischenrelais 4i der Sendestelle III mit dem Kontakt i und dem Kontakt 2 der Kantaktbank
32c verbunden. Daraus ergibt sich, daß, sofern man noch eine weitere Sendestelle
IV einfügen würde, das an dieser Sendestelle befindliche Zwischenrelais bzw. dessen
Kontakt mit den Kontakten i, 2 und 3 der unteren Schaltbank der betreffenden Umschalteinrichtung
zu verbinden wäre. Entsprechend müßten an weiteren Sendestellen V und VI die Kontakte
i bis 4 bzw. die Kontakte i bis 5 mit den entsprechenden Kontakten der betreffenden
Senderelais verbunden werden. Die Fig. 2 bis 4 zeigen in EinzeldarsteIlung die sich
daraus ergebenden Schaltungen der unteren Kontaktbänke der Umschalteinrichtungen
an den etwaigen weiteren Sendestellen IV, V und VI. Die sonstige Ausbildung dieser
Sendestellen kann in gleicher Weise wie die der Sendestelle III erfolgen. Die Wirkungsweise
bei der Übertragung der Sendestelle 11I, deren Impulsgebergerät mit 46 bezeichnet
ist, und etwa vorgesehener weiterer Sendestellen entspricht der oben beschriebenen
Wirkungsweise der Sendestelle II und bedarf keiner näheren Erläuterung mehr.
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Die Weiterschaltung und Synchronisierung der Umschalteinrichtungen
31, 32 und 28 geht in folgender Weise vor sich. Die Einleitung der Weiterschaltung
erfolgt durch ein an der Empfangsstelle E befindliches Uhrwerk 47, das in gewünschten
Zeitabständen, beispielsweise in Abständen von 2o Sekunden, vorübergehend seinen
Kontakt 47' schließt, wodurch das Relais 30 und der Umschaltmagnet 28d an
Spannung gelegt werden. Die Kontaktarme der Umschalteinrichtung 28 werden mittels
des Umschaltmagneten 28d um einen Schritt weitergeschaltet, während gleichzeitig
das Relais 5o seinen Ruhekontakt 30a öffnet und seinen Arbeitskontakt 30b schließt.
Über diesen Kontakt 30b wird der Fernleitungsabschnitt 20c an die Klemmen der an
der EmpfangsstelleE befindlichen Ortsbatterie 25 gelegt, und zwar ist, je nachdem
ob sich die Schaltarme der Umschalteinrichtung 28 auf einem der Kontakte i bis 5
oder .aber auf dem Kontakt 6 befinden, der eine Zweig der Fernleitung mit dem positiven
oder negativen Pol und entsprechend der andere Zweig mit dem negativen oder positiven
Pal der Ortsstromquelle verbunden. Es sei zunächst angenommen, daß sich die Umschalteinrichtungen
der Sendestellen mit der Umschalteinrichtung der Empfangsstelle in Synchronismus
befinden. Es wird dann, sobald der Fernleitungsabschnitt 20c in der beschriebenen
Weise an der Empfangsstelle über einen der Kontakte i bis 5 an Spannung gelegt ist,
an der Sendestelle III über den Ruhekontakt 44b des Senderelais 44 und die Schaltarme
der Kontaktbänke 32a und 32b das Relais 5o gespeist, das daraufhin seinen Arbeitskontakt
50-schließt, wodurch das Relais 42 an die Ortsbatterie der Sendestelle III gelegt
wird. Das Relais 42 zieht an und legt dadurch einmal über seinen Arbeitskontakt
42b und einen zweiten Arbeitskontakt 42c den Fernleiturngsabschnitt tob an die Ortsstromquelle
43 und weiterhin über seinen Arbeitskontakt 42d den Schaltmagneten 32d an die Ortsstromquelle
43. Der Schaltmagnet 32d zieht an und schaltet dadurch die Umschalteinrichtung 32
um einen Schritt weiter. Dadurch, daß der Fernleitungsabschnitt tob an Spannung
gelegt wurde, wird an der Sendestelle 1I ein entsprechender Vorgang hervorgerufen
wie an der Sendestelle I I I, und zwar wird an der Sendestelle I I das Relais 5
i erregt, das daraufhin anzieht und dadurch über seinen Arbeitskontakt 5ia das Relais
34 an Spannung legt. Dieses zieht an und verbindet dadurch den Schaltmagneten 3Id
mit der Ortsbatterie 33.' Der Fortschaltmagnet 3Id zieht an und schaltet die Umschalteinrichtung
31 um einen Schritt weiter. Sobald der Kontakt 47a des an der Empfangsstelle. befindlichen
Uhrwerkes 47 wieder unterbrochen wird, kehren die zur Weiterschaltung der Umschalteinrichtungen
31, 32 und 28 erregten Relais in ihre Ruhestellung zurück, worauf die Übertragung
von der durch die erfolgte Weiterschaltung eingeschalteten Sendestelle bzw. dem
eingeschalteten Ferngeber erfolgt.
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Befinden sich die Arme der Umschalteinrichtungen 3 i und 32 auf den
Kontakten 6, so erfolgt bei der von der Empfangsstelle E aus eingeleiteten Weiterschaltung
diese an der Sendestelle III und der Sendestelle II über die Relais 52 und 4o bzw.
53 und 35, wodurch in ähnlicher Weise wie oben die Fortschaltmagnete 32d und 3Id
eingeschaltet werden.
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Die Nebeneinanderverwendung zweier Relais 5o und 52 bzw.
51 und 53 in der beschriebenen Schaltung ist zum Zwecke der Synchronisierung
gewählt. Es ist hier noch nachzuholen, daß die Relais 50 und 52 und 51 und
53 so polarisiert sind bzw. s:) ausgebildet sind, daß sie je nur auf eine Stromrichtung
ansprechen, die sich aus der oben. beschriebenen Wirkungsweise bestimmt. Es sei
nun der Fall angenommen, daß aus irgendeinem Anlaß die Umschalteinrichtung 3 i der
Sendestelle II außer Tritt gefallen, beispielsweise um zwei Schaltschritte nachgeblieben
sei. Befinden sich also die Schaltarme 'der Umschalteinrichtung 28 und 32 auf den
Kontakten 6 ihrer zugehörigen Kontaktbänke, so
berühren die Schaltarme
der Umschalteinrichtung 3 i die Kontakte 4 ihrer Schaltbänke. Macht nunmehr das
Uhrwerk 47 der Empfangsstelle E Kontakt, so wird dadurch an der Sendestelle III
das Relais 52erregt, das daraufhin. über Kontakt 52a das Relais 4o an Spannung legt;
dieses zieht an und legt dadurch über zwei seiner Arbeitskontakte den Fernleitungsabschnitt
tob an die Klemmen der Ortsstromquelle 43, und zwar wird über das Relais 4o die
Fernleitung tob in entgegengesetztem Polaritätssinn an die Batterie 43 gelegt als
über das Relais 42. Da das Relais 51 der .Sendestelle II auf diese Stromrichtung
nicht .ansprechen kann, bleibt an der Sendestelle II alles in Ruhe. Es kommt somit
zunächst die Umschalteinrichtung der Sendestelle 3 i um einen weiteren Schaltschritt
außer Tritt. Bei der Einleitung des nächsten Schaltschrittes befinden sich die Schaltarme
der Sendestelle III auf den Kontakten i, so daß der Fernleitungsabschnitt tob wieder
im umgekehrten Sinne als beim vorhergehenden Schaltschritt an die Ortsbatterie 43
angeschlossen wird. Infolgedessen spricht das Relais 5 i der Sendestelle II an,
wodurch die Weiterschaltung der Umschalteinrichtung-3i um einen Schritt bewirkt
wird. In gleicher Weise macht die Umschalteinrichtung 31
auch die nächsten
Schaltschritte der übrigen Umschalteinrichtungen mit, bis ihre Schaltarme auf die
Kontakte_6 gelangen. Inzwischen sind die Schaltarme der Umschalteinrichtungen 28
und 32 im angenommenen Beispiel auf die Kontakte 3 gelangt, so daß die bei den nunmehr
folgenden Schaltschritten über die Fernleitung tob gesendeten Stromstöße eine Polarität
haben, auf die wohl das Relais 5 i ansprechen könnte, nicht aber das an den Kontakten
6 liegende Relais 53 ansprechen kann. Infolgedessen bleibt die außer Tritt gefallene
Umschalteinrichtung 3 i in der Kontaktstellung 6 stehen, bis auch die übrigen Umschalteinrichtungen
in .diese Kontaktstellung gelangen. Daraufhin laufen sämtliche Umschalteinrichtungen
wieder synchron weiter.
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An den einzelnen Unterstationen können abweichend von der Darstellung
nach Fig. i natürlich mehrere Gebergeräte angeordnet sein. Des weiteren besteht
auch die Möglichkeit, in gleicher Weise, wie das Gebergerät der Sendestelle I an
die Sendestelle II angeschlossen ist, an diese in gleicher Schaltung noch weitere
Gebergeräte unter Benutzung gesonderter Fernleitungsabschnitte anzuschließen. Desgleichen
könnte man in dieser Weise auch an die Sendestelle III und etwa vorgesehene weitere
Unterstationen Gebergeräte über abgezweigte Fernleitun_gsabschnitte anschließen,
so daß für diese an sich in gesonderten Unterstationen befindlichen Gebergeräte
besondere Umschalteinrichtungen usw. in Fortfall kommen.
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Statt für die Fortschaltung und die Aufrechterhaltung bzw. die Wiederherbeiführung
des Synchronismus der Umschalteinrichtungen Gleichstromimpulse verschiedener Polarität
zu verwenden, könnte man selbstverständlich ,auch, ohne daß sich die übrige Einrichtung
wesentlich ändern würde, Ströme -verschiedener Art oder verschiedener Frequenz benutzen.