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Siemens Apparate und Maschinen G. m. b. H., Berlin-Siemensstadt Es
ist bereits bekannt, zur Herstellung von schwachen, peziio,di,sah unterlb,ro:cih@enen
Gleichströmen eine, lichtelektrische Zelle,durch eine umlaufende Blende inteir-rruittierend
zu beleuchten, :die in den S@triahlienganigeibgeisch@altet ist. Eine nach diesem
Prinzip entwickelte E,iinriiichtung ist z. B. füür :die Erzeugung von tonfrequenten
Wechselströmen mit rechteckiigerKrvrvenfo,r-m für pihy.svoilo!gisrheUntersuchungen
wbeir Nervenreizung @durcJh elektriische Ströme .bek:annt.
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Das gleiche Prinzip zur E.rzeug@ung pulsi@er:endear Ströime hat man
@auich bei Fernse-hsie@ndern .=gewendet, um gmittels ,dier die Bildab:tastunig vornehmendien
Nipko:wscheiibe zur Synch:roiniiisiiierung dies Empfängers gleichzeitig auch die
Bild- und die Zeilenfrequenz zu geben. Zu diesem Zweck hat man hinter die. Nipkowscheibe
außer :der dIe Bil@dgströme liefernden Abtastzellenoch zwei weitere lichtempfnndllicheZellen
angeordmet, von.denen eine durch einen Kranz von dlredecluigen Ausschnitten, p:eirno@disch
,derart belichtet wird, daß sie bei jeder Zei-lienab,tastung einen von einem Maximum
.auf ein Minimum albnehmenden Zellenstrom liefert, :der auf der Empfangsseite die
Zeilenbiewegung des ei:nler Br aunschen Röhre hervorruft. Die zweite Zelle wird
duroh :einen :sioh über :dien ganzen Sdheigbeniumfang erstredkenden keilförmiiggen
Aweschnitt belichtet, der :die Bildfrequenz und den Zeillenabistand für die, E:mpfangsröhre
liefert.
Bei dieser Einrichtung bleibt das einmal ermittelte günstigste zeitliche Verhältnis
zwischen den einzelnen Zellenbeleuchtungen für immer unverändert.
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Bei der vorliegenden Erfindung handelt es sich jedoch darum, unter
geringstmöglichem Aufwand eine Einrichtung zu schaffen, mit den verschiedene Signale
bzw. Kommandos übertragen werden können. Das soll dadurch geschehen, daß vom Gebier
zum Empfänger Spannungsimpulse übertragen werden, die dort zu einer Oueräblenkung
eines auf einer geschlossenen Bahn umlaufenden Elektronenstrahles dienen.
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Es ist !bereits ein Verfahren zur Übertragung von Signalen, drahtlosen
Kennungszeichen u. d'gl. durch periodisches Senden von Stromimpulsen vorgeschlagen
worden, die am Empfänger auf einem Zeitkreis in Form von Lichtmarken erscheinen.
Diabei wird am Empfänger ,als Signalanzeigevorrnchtung ein Kathodenstrahloszillograp'h
mit einem mit dem Geber in einem festen Geschwind iigkeitsverhältnis auf einer geschlossenen
Bahn umlaufenden und Jurch die empfangenen Signale quer zu seiner Bahn zackenförmig
abgelenkten Kathodenstrahl .in der Weise verwendet, daß :durch die Lage, die Anzahl
und die Gestalt der zackenförmigen Strafhlenablenkung vereinbarte, den Signalwert
anisdrückende, übers;ichtlidhe Signalbilder erzeugt werden.
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Auch hierfür ist die Erfindung als Geber anwendbar. Während bei diesem
Vorsc'hl'ag aber nur bestimmte charakteristische Lagen für .die vorm Elektronenstrahl
beschriebenen Auslenkzacken angestrebt werden, ist es zur Übertragung von Kommandos,
beispielsweise von Richtdaten. für Geschütze u:s.iv., z-weclcmäßdg, die Auslenkzacken
lco@ntiu ,uierlicli auf der Zeitlinie verschiebbar zu machen, um die Zahl der zu
übertragenden Kommandowerte einer Kommandogattung, beispielsweise d'en Höhenrichtwerte
oder der Seitenrichtwerte oder beider gleichzeitig g; möglichst groß machen
zu können. An sich könnte man zur Lösung dieser Aufgabe ein magnetisches Tonrad
verwenden, dessen Statorkränze unabhängig voneinander um 2 ur elektrische, Grade
verdreh bar sind. Die von dem TonfrequenzgeneTator gelieferten simusförmigen Wechselspannungen
werden durch die entsprechende Anzahl von Kippgeräten im die zur Querablenkung des
Elektronenstrahles dienenden, zacke:nförmig verlaufendem Ablenkspannungen umgewandelt,
die z. B. eineu Senden modulieren.
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Die Erfindung bringt demgegenüber eine wesentliche Vereinfachung.
Sie benutzt zur Erzeugung mehrerer in einem festen Impulsfrequenzverhältnis zueinander
stehender, periodisch pulsierender Spannungen für die zackemförm.igeQuerablenkung
des Elektronenstrahles in an sieh bekannter Weise durch eine umlaufende Blend!enscheibe
periodisch belichtete lichtelcktrische Zellen und ist dadurch gekennzeichnet, daß
für jede Kommandogattung in der Blendenscheibe eine konzentrische Lochreihe vorhanden
ist und da13 zur Einstellung der gegenseitigen P'hasenl.age der pulsierenden Spannungen
die Durchtrittsstelle- jedes Strahlenganges durch die Blendenschei.benebene längs
des Teilkreises der zugeordneten Lochreihe verschiebbar ist.
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Der Erfindungsgegenstand wird an Hand eines Ausführungsbeispiels und
der Zeichnung nachstehend erläutert. In der letzteren stellt dar Fig. i die beispielsweise
Anordnung der Blendenausschnitte auf einer Blendenscheibe für fünf verschiedene,
gleichzeitig .benötigte Impulsfrequenzen, Fig.2 dien beispielsweisen Aufbau einer
aus Strahlungsquelle, Optik und lichtelektrischer Zelle bestehendem Einheit, welche
durch eine konzentrische Lochreihe der Blendenscheiibe b steuert wird, Fig. 3 die
beispielsweise Gestalt des Blende:nausschndttes zur Erzeugung eines steil
ansteigenden und flacher abfallenden Spa.nnungsimpul,ses.
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Für die Durchführung einer Übertragung seien fünf verschiedene Impulsfrequenzen
zur Bildjung von ebensoviel Zackenarten e:rford'erlich. Eine Frequenz soll zur Synchronisierung
zwischen Sender und Empfänger mit Hilfe einer als '.i\Tu1,1@marlce gesamd,ten Synchronisierzacke
dienen, wähnend dien übrigen vier Frequenzen bziv. Zackenarten je eine Kommandogattung
zugeordnet sein soll, deren jeweiliger Kommandowert aus der Lage des Zackenbild
es längs einer geschlossenem Zeitlinie, z. B. eines Kreises, erkennbar ist. Die
Lage der Zacke sei wiederum abhängig von der Phasenlage der ihr zugeordneten periodisch
pulsierenden Spannung. Die Zackenbilder können entweder auf dem gleichen Leuchtschirm
oder einzeln bzw. in beliebiger Kombination auf mehreren Leuchtschirmen zur Darstellung
gelangen.
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Zur Bildung der fünf Impulsfrequenzen dient einemitgleie'hförmiger
Geschwindigkeit umlaufende Blend@enscheibe, welche: fünf konzentrische Lochreihen
zum periodischen Ab-
blenden von fünf auf je eine lichtelektrische Zelle gerichteten
Strahlengängen aufweist. Durch die Verwendung einerenzigen Blende zum Abblenden
der fünf Strahlengänge ist ein stets gleichbleibendes Verhältnis der Impulsfrequenzen
untereinander gewährleistet.
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Damit die Übertragung der Zacken gegenüber Störungen, z. B. atmosphärischer
Natur, möglichst unempfindlich bleibt, wählt
man die Impulsfrequenzen
zur Bildung der Zacken verihä-ltnismäßig hocih, beiispielswense in .dbr Größenordnung
io3 Hz. Aus der Dreihzahil d leer $lendensoheibe eirgibt sich die Blendenteilunig
für jede der konzentrischen Lochreihen. Damit ,deir Lochabstand wegen der erforderlichen
Genauigkeit der Einstellung der Phasenlage.der pierioidli@schien Impulse nicht zu
klein wird, wählt miau die Drehzahl der Bllen@d@enschelibe möglichst hach.
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In Pig. i -istt eine beispielsweiise Anordnung der Blendlenausschnitte
.auf einer Blendrensöheilbe für fünf verschiedene Impulsfrequenzen. dargestevlt.
Die spaltförmitgen Blenidenausiseihnitte seien durch die radialen Striche auf den
Teilkreisen mit den Radien r1, r2, r3,
r4, r5 angedeutet. Der Toldkre2@s
mit dem Radius r1 Ist mit -sechs, r2 mit sieben, r3 mit acht, r4 mit neun, r5 mit
zehn B:lenidienausschnitten gleichmäßig besetzt. Bei einer Drehzahl der B'lendenscheibte
von 78oo U/min bzw. 13O U/-sec ergeben sich folgende Impulsfrequenzen:
| Lochreihe mit |
| Radius . .. . r1 r2 r3 r4 r5 |
| Impuls- |
| frequenz . . 78o 9r0 1040 1170 1300 Hz |
Die optische Anordnung zur Erzeugung einer Impulsfrequenz ist in reinem Aus£ührungsibeispiiel
rin der Fig.2 wiedergegeben. Eine .alis Strahlungsquelle dienendle
Glüh-
lampe
G beleuchtet mittelis des Kondensators L1 einen Spalt S, d'le Linse L2 bild et dein
Spiabt in der Ebene der Blend enscheibe B ah, und zwar tso, daß sein Bitlid im Feld
einer der konzentriisahen Lochreihen, beispielsweise derjenigen mit dem Radius r5,
scharf erscheint. Die Scheiibeniebene ihrerseits wird durch die Linse L3 auf eine
lichitelektriische Zelle, z. B.,die Photozelle F, abgeib@l!dlet. Beim gleidhiörmigen
Umlauf der B'lendenscheiibe B erhält @die Photozelle periodisch, gleichartige Lichtilmp:wllse
von bestimmt= Verlauf, ,die sieh in entsprechende Spannungsstöße umsetzen. Letztere
können z. B., zweckmäßig unter Zwischenschaltung einfies Verstärkers, :einen Hochfrequenvsender
modellieren.
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Durch entsprechende Wahl der Gestalt des Bliendtnausischnittes kann
man dien Lichtimpulsen einen, bes#timmtten Verlauf geben, z. B. -mit s ,te'vlieim
Anstieg und alilmählichem Abfall. Wäihrend die einem Teilkrens zugeordneten Blendeniausschnitte
beti gliaichem Abstand unter !sich gleiche Gestalt aufweisen müssen, damit sich
die Querablenkungen des Elektronenistrahles im Rhythmus der Impulsfrequenz auf dem
Leuchttschiirm überlagern und ein scharfes und- genügend hediles Zackenbiild lirefern,
könnten .dien kornzentrischen. Lochreihten unterschiedliche Blenden:ausischnittte
zugeordnet werden, so daß :auch d ie vorn verschiedenen Impulsfrequenzen gleichzeitig
gesohriebenen Zackenbilder voneinander verschiedene Gestalt aufweisen.
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Date Lage dies Zacken#bildes rauf dem Leuchts,chimm längs der Zeitlinie
läßt stich diu@rch Veirschiieben der Durchtrittsstelle des Strahlenganges durch
.die Blentdenscheiibencbene längs dies Teilkreises der der I.mpulsfreq#ue:nz zugeordheten
Lochreihe verändern. Bei einer Verschiebung der Du.rchtrittsistelle um eine Blerndlentedung,
z. B. um
für dien Teilkreis mit dem Radius r1 wandert dies Zackenbild u!' 36o° längs einer
als Kreis :auf d m Leuchtschirm geschriebenen, Zeitliinie, vorausgesetzt, daß die
Umliauffrequienz auf dem Schirm 78o Hz beträgt. In der Fig. i ist idie- Ausgangslage
der D.urchtrittsstelle. durch einen kleinen, voll ausigezogenen Kreis, die durch
Verschieben in Pfeilrichtung erreichte Endlage,durch einem strichpunktierten Kreis
angedeutet. D;ie Verteiilung der DurehtrittssbelIlen für jedlen Strahlengang zueinander
kann an. sich beiliiebiig,sei:n. Die VeristelIbarkeit zur Änderung der Phasenliege
,der puleierienden Spannung wird nach den Ausführungsbeispielen der Fng. 2 dadurch
erreicht, daß die laus Straahlenquelle, Optik und lich:telektribsciher Zelle bestehende
Einheit in einem Gehäuse untergebracht ist, welches. um die Weilile W :dieir Bilerndens:chailbe
schwenkbar ist.
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Für jedh weitere Einheit kann eine gleichartige, um @die gemeinsame
Wellet W drehbare Einrichtung verwendiet werden. Es ist dann nur darauf zu ,achten,
diaß sie so. gegeneinander versetzt sind, daß einte geigenseitige Behinderung beim
Verstellen einer Einheit um idie zugehörige Blendernteilung nicht sitattfindet.
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Für die Größe der Blenideniteiliung und die Einstellgeaauirgkeit der
Optik ist diie gewünschte Zaihl der durch die veräudie:rib,are Zaakenlraige zu kemnzeichnendenübertraigungsweirte
maßigebend. Nimmt man an, daß auf einer Zeiitkrei@s!linve vorm Umfang 30 cm noch
hundert verschiedene Zaokenlegen einwandfrei unterzubringen sind, sie ruß diese
Stehlenzahl idurch Verschieben des optischen Teiles längs einer Blenrdenteilung
ebenfalls einsdeutig eirziietlbar isein.
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Die charakteriistische Gestabt dies Blendenausschnitttes richtet sich
nach dem gewünsiahten Verkauf dies Spantnungstimpulltseis. Macht man. dien Bilen
denausächnitt rechteckig bzw. die dien Strahlengang auf- und abblendenden Kanten
parallel zu dien entsprechenden Seiten dies Str!ahibeniganigquerschni@ttes, so würde
auf dem Schifirm eine Zacke mit steilem Anstieg und steilem Abfall entstehen. Da
lese Zackeinform bei der Ablestuntg unter Umständen
zu Irrtümern
führen kann. empfiehlt es sich, den Abfall -des Impuilse:s weniger steil zu machen.
In diesem Fall kann der Blendenausschnitt b°ispielszveise die' In Fig.3 geze'igt'e
Gestalt aufweisen. Bei ,einem Blendenumlauf in der Pfeilrichtung ist die obere Kante
tzi die aufblendende, die untere Kante 7e., die. abdes Blendenausschnittes. DLr
in seiner Abblendung zu ste ernde Strahlengang habe dn durch das Viereck S @iarg;
s eilten Ouerschnitt bzw. Lag;.. Während die Aufblendung sofort den vollen Wert
erreicht, erfolgt die Abblendung des Stra:hIenganges allmählich, sG daß sich für
die Impulskurve bzw. das Zackenbild eine trap:ezfö.rmige Gestalt mit der längeren
Para.ll:elseite als Basis ergibt.
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Der elektrische Teil des :m Ausführungsbeispiel gebrachten Spannungserzeugers
ist sehr einfach. dsnn man kann alle fünf Photozellenstromkreis,- über Entkopplungswiderstände
parallel schalten und auf einen gemeinsamen Verstärker arbeiten lassen.
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Eine ähnlich a"zfgehau:te Einrichtung, bei welcher die Blenden zur
Erzeugung sinusförmigsr Ablenl,-spannungen für -die Z:itablenkung des Elektronenstrahles
entsprechend auszubilden sind, kann auch auf der Empfangsseite verwendet werden.
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Selbstverständlich können die Zahl der gleichzeitig erzeugbaren Spannungen,
ihre Frequenzzahlen und ihre Impulsfrequenzverhältnisse vom Ausführungsbeispiel
nach Belieben abweichen.