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Schaltungsanordnung zur Ladung von Batterien über Verbindungsleitungen
mit mehreren Abzweigstellen für Fernmelde-, insbesondere Fernsprechanlagen Bei Fernmelde-
und insbesondere in Fernsprechanlagen ist es manchmal erforderlich, Schaltvorgänge
an Stellen auszuführen, an denen ein Anschluß an ein Stromnetz nicht möglich ist.
Es sind z. B. an nicht überwachten Bahnübergängen Warnlampen bei Annäherung eines
Zuges ein- und nach Durchfahrt des Zuges wieder auszuschalten. Die Zuführung des
Betriebsstromes über besondere Leitungen ist teuer.
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Es ist vorgeschlagen worden, an den Stellen, an denen die Schaltvorgänge
(z. B. Ein- und Ausschaltung von Warnlampen) durchgeführt werden sollen, Batterien
aufzustellen und diese bei Bedarf über eine in die Nähe dieser Schaltstellen führende,
dem Sprechverkehr dienende Verbindungsleitung zu laden. An der Verbindungsleitung
liegen mehrere Abzweigstellen, die untereinander in Verkehr treten müssen. Durch
einen unter Umständen starken Sprechverkehr darf die Ladung der Batterien an den
Schaltstellen nicht beeinträchtigt werden. Ein Sprechverkehr und im besonderen ein
Anruf einer gewünschten Abzweigstelle muß aber auch während der Ladung dieser Batterien
gewährleistet sein. Von der einwandfreien Signalgabe und dem Sprechverkehr ist die
Verkehrssicherheit auf Straßen und Bahnstrecken oft in entscheidendem Maße abhängig.
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Jede zu ladende Batterie wird in eine Ader der Verbindungsleitung
geschaltet, so daß der Ladestrom über beide Adern und eine hinter der letzten
Schaltstelle
angeordnete, den .Sprechverkehr nicht wesentlich beeinträchtigende, Drosselspulen
enthaltende Brücke fließt: Eine Abschaltung des Ladestromes während jeder Sprechverbindung,
wie es bei von einem Fernsprechamt aus über Teilnehmerleitungen zu ladenden Batterien
bekannt ist, ist nicht durchführbar, da bei gegenseitigem Anruf der Abzweigstellen
einer Verbindungsleitung in der Regel nur ein Anruf-, aber kein Schlußzeichen durch
Betätigen eines Induktors gegeben wird.
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Der von einer anrufenden Abzweigstelle ausgesandte Induktorstrom wird
durch die Brücke am Ende der Verbindungsleitung, über welche der Ladestrom fließt,
und auch durch Kondensatoren im Netzgerät gedämpft. Unter Umständen ist hierbei
die erforderliche Betriebssicherheit für ein lautstarkes Anschlagen der Wecker an
den anderen Abzweigstellen nicht mehr gegeben.
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Die Erfindung sichert einen, einwandfreien Anruf einer gewünschten
Abzweigstelle auch in den Zeiten, in denen der Ladestrom an die Verbindungsleitung
angeschaltet ist, dadurch, daß vor der Anschaltstelle des Ladestromes ein in Brücke
zur Verbindungsleitung liegendes Relais durch den-von einer anrufenden Abzweigstelle
ausgesandten Ruf-Strom zum Ansprechen gebracht wixd und die Abschaltung des Ladestromes
für die Dauer des Rufstromflusses veranlaßt.
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Die Abschaltung des Ladestromes beendet auch die Gleichstromvormagnetisierung
der Drosselspule in der hinter der letzten zu ladenden Batterie vorhandenen, den
Ladestrom führenden Brücke. Diese Brücke kann dann keine störende Dämpfung des Rufstromes
mehr hervorrufen, so daß ein lautstarker Anruf an den Abzweigstellen gesichert ist.
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Die Abschaltung des Ladestromes. kann z. B. durch eine in Brücke zur
Leitung liegende gasgefüllte Röhre oder Vakuumröhre veranlaßt werden, die beim Eintreffen
des Rufstromes zündet, wodurch ein örtlicher Stromkreis für das Abschalterelais
hergestellt ist. Das die- Abschaltung des Ladestromes veranlassende Relais kann
auch ein, Wechselstromrelais oder ein neutrales Relais sein, das über Gleichrichter
und Kondensator in Brücke zur Verbindungsleitung liegt.
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Ein neutrales Relais wird zweckmäßig in die Brücke einer Graetzschaltung
gelegt. Hierbei führt bereits die erste wirksam werdende Halbwelle des Induktorstromes
das Ansprechen des Relais herbei.
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Das die Abschaltung des Ladestromes veranlassende Relais liegt in
Reihe mit einem Konden- i sator in- Brücke zur Verbindungsleitung. Bei, jeder Anschaltung
des Ladestromes an die Verbindungsleitung fließt ein Kondensatorladestrom über das
Relais. Unter Umständen spricht letzteres vorübergehend an und veranlaßt eine unerwünschte
Abschaltung des Ladestromes.
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Gemäß weiterer Erfindung macht ein vom Anschaltrelais für den Ladestrom
abhängiges Hilfsrelais ein kurzzeitiges, nicht vom Rufstrom herbeigeführtes Ansprechen
des unter dem Einfluß eines Rufstromes die Abschaltung des Ladestromes veranlassenden
Relais unwirksam.
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In den Zeichnungen sind einige Ausführungsbeispiele der Erfindung
dargestellt. Es sind nur die zum Verständnis der Erfindung unbedingt erforderlichen
Schaltmittel und Stromkreise gezeigt. Es zeigt Fig. i eine Anordnung, bei der die
Anschaltung der Ladestromquelle an, einem Ende der Verbindungsleitung erfolgt, und
Fig. 2 zeigt zu beiden Seiten der Anschaltstelle für den Ladestrom liegende Schaltstellen
mit zu ladenden Batterien.
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Angenommen ist eine Verbindungsleitung mit mehreren sich gegenseitig
anrufenden Abzweigstellen TN i, TN 2, usw. Über diese Verbindungsleitung
sollen Batterien HB i usw. geladen werden, welche beispielsweise Signallampen
an den eine Bahnlinie kreuzenden Wegen speisen. An jeder Schaltstelle S wird eine
zu ladende Batterie in eine Ader der Verbindungsleitung eingeschaltet.
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Die Ausrüstung .der Abzweigstellen TN und der Schaltstellen S ist
im einzelnen nicht gezeigt.
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Fig. a : Im linken Teil der Zeichnung befindet sich die Speisestelle
Sp mit dem Netzgerät und den die An- und Abschaltung des Ladestromes bewirkenden
Relais. TNi und TN2 sind zwei Abzweigstellen mit Sprechapparaten. S i sowie S2 sind
zwei Schaltstellen mit Batterie HB i bzw. HB 2, die über die Schalter
T i bzw. T 2 an Stelle der Widerstände W i bzw. W:2 in eine
Ader der Verbindungsleitung zwecks Ladung eingeschaltet werden können. Um die Symmetrie
der Verbindungsleitung zu wahren, liegen die Schalter zum Anschalten der Batterie
teils an der einen, teils an der anderen Ader. Den Abschluß der Leitung bildet die
Brücke Br. Diese Brücke liegt am Ende der Leitung oder, vom Netzgerät aus gesehen,
hinter der letzten Schaltstelle. Es können also hinter der Brücke weitere Abzweigstellen
angeschaltet sein. Die Anzahl der Abzweig- und, der Schaltstellen kann eine beliebige
sein: Die zur Ladung benötigte Energie wird dem Wechselstromnetz entnommen, transformiert,
gleichgerichtet und gesiebt. Diese Siebung muß derart sein, daß die Sprechverständigung
durch Brummspannungen nicht beeinträchtigt wird.
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Nach Einschaltung des Netzes sind zwei Stromkreise geschlossen-: (i)
-1-, 3 x, A I, Dr 5, -@.. (?) -E-@ 4a, BI, Dy5, -.
B spricht
zuerst an, da A II über i o a kurzgeschlossen ist. Es schließt 5 b, 6 b und
7 b. Die Kurzschlußwicklung BII ist eingeschaltet. Wenn A anspricht,
wird durch Öffnen von ioa die Wicklung A II ausgeschaltet und durch Schließen von
g a der Kontakt 3 r überbrückt, da 7 b bereits geschlossen ist. An den Kontakten
i a und 2 a ist der Ladeströrri an die Verbindungsleitung angelegt. Bei in der Ruhelage
befindlichen Schaltern T i, T2 usw. besteht folgender Stromkreis:
In Brücke zur Verbindungsleitung liegt ein Relais R über den Kondensator C4. Dieser
Kondensator wird bei Schließen von i a und 2a geladen: (4) -f-, Dr
i I, 2 a, Dr 2 I, G 3, R, G i, C 4,
Dr 2 II,
i a, Dr i II, Dr 5, -.
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Auf den Kondensatorladestrom spricht R an: Es öffnet 3r und schließt
8r. Da B abfallverzögert ist, befindet sich sein Anker noch in der Arbeitslage.
Es ist ein neuer Erregerstromkreis für B geschloss.en (5) +, 8 r, 5 b, B I,
Dr 5, -.
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Damit bleibt A über g a und 7 b unter Strom,
so daß es in der kurzen Zeit, in der R angesprochen ist, erregt bleibt. R fällt
nach Beendigung der Ladung von C4 wieder ab, und Stromkreis (5) wird unterbrochen.
Für A ist Stromkreis (i) wiederhergestellt.
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Beim Einschalten einer Batterie, z. B. HB i, in den Ladestromkreis,
ergibt sich folgender Stromkreis (6) +, Dr i I, 2a, Dr 2 I, b,
Ti, RG, H B i,
R G, Ti, bi, b2, b3, b4, Dr
4I, Dr 3 ,
C7 Dr 4 1I, a4, T2, W2, T2, a3, a2, a I,
a,
Dr2 II, i a, Dr i II, DYS, -.
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Der von einer anrufenden Abzweigstelle, z. B. TN i, ausgesandte Induktorstrom
beeinflußt die Anrufeinrichtungen an den anderen Abzweigstellen, z. B. auch an TN2,
und fließt außerdem über die Gleichstrombrücke Br hinter der letzten Schaftstelle
S2. Die in dieser Brücke vorhandenen Drosselspulen Dr3 und Dr4 werden vom Gleichstrom
durchflossen und sind damit vormagnetisiert. Die Bleche der Drosselspule Dr4 sind
ohne Luftspalt gestopft und liefern dem Rufwechselstrom, solange sie vormagnetisiert
ist, nur geringen Widerstand. Dagegen wirkt die mit Luftspalt versehene Drossel
Dr3 mit dem parallel liegenden Kondensator C als Sperrkreis für die Ruffrequenz.
Trotzdem ist die Dämpfung des Rufwechselstromes noch so hoch, daß für ein lautstarkes
Ansprechen der Wecker in den Abzweigstellen unter Umständen nicht die nötige Betriebssicherheit
vorhanden ist.
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Ein lautstarkes Ansprechen der Wecker in den Abzweigstellen wird durch
die Abschaltung des Gleichstromes von der Verbindungsleitung gewährleistet. Diese
Abschaltung wird durch das in der Speisestelle liegende, auf den Rufstrom ansprechende
Relais R eingeleitet. Die parallel zu dieser Anordnung liegenden Schaltelemente
der Speisestelle sind in ihrem störenden Einfluß durch den auf die Ruffrequenz abgestimmten
Vierpol, bestehend aus Dri, Dr2 und C3, so stark ge-. schwächt, daß das empfindliche
Relais R mit Sicherheit bereits auf die erste Halbwelle des Rufstromes anspricht.
Es wird dann Stromkreis (i) unterbrochen, A fällt ab und schaltet mit i a
und 2 a
den Ladestrom von der Verbindungsleitung ab. Damit entfällt die Vormagnetisierung
der Drosselspule Dr4, sie bekommt hohe Drosselwirkung, und nun können die Wecker
in den übrigen Abzweigstellen lautstark ansprechen. Nach Beendigung des Rufes fällt
R wieder ab und schließt bei 3 r Stromkreis (i). A spricht an. Ein auf den Ladestrom
von C4 vorübergehendes Ansprechen von R wird in derselben Weise, wie vorstehend
bei der Einschaltung des Netzgerätes beschrieben, durch das Hilfsrelais B unwirksam
gemacht. Der Ladestrom bleibt also dauernd eingeschaltet.
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Anstatt die Speisestelle an einem Ende der Verbindungsleitung anzuordnen,
kann sie auch an irgendeinem anderen Ort, an dem Netzstrom zur Verfügung steht,
an die Leitung angeschaltet werden. Dürfen Ladespannung und Ladestrom bestimmte
Werte nicht übersteigen, so ergibt sich durch diese Anschaltung die Möglichkeit,
eine größere Anzahl von Batterien über die Verbindungsleitung zu laden, als dies
bei der Anordnung nach Fig. i möglich ist. An jedem Abschnjittsende der Verbindungsleitung
ist dann hinter der letzten Schaltstelle eine vom Gleichstrom durchflossene Brücke
anzuordnen. Am Ende des einen Abschnitts liegt die Brücke Br i, am Ende des anderen
Br2.
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Die Schaltvorgänge bei Einschaltung des Netzgerätes und. bei Anruf
seitens einer Abzweigstelle entsprechen den zu Fig. i beschriebenen. Eine nochmalige
Erläuterung erübrigt sich daher.
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Die Verbindungsleitung ist hinter den Brücken durch Kondensatoren
abzuriegeln, falls im weiteren Zug der Leitung Gleichstrombrücken zwischen den Adern
liegen sollten.