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Schaltungsanordnung für Fernmeldeanlagen mit symmetrischen Drosselspulen
zur simultanen Übertragung von Wechselstromsignalen Drosselspulen finden in der
Fernmeldetechnik in den verschiedensten Anordnungen Verwendung. Sie werden vor allen
Dingen dort angewendet, wo Wechselströme höherer Frequenz stark gedämpft werden
müssen, beispielsweise Sprechströme von bestimmtenTeilen einer Schaltungsanordnung
ferngehalten werden müssen. Ein Beispiel für diesen Fall ist die Übertragung von
Signalen über Zweidrahtleitungen, bei der sich Signale und Sprechströme auf der
Leitung gegenseitig nicht beeinflussen dürfen. Da eine Signalgabe mit Gleichstrom
in vielen Fällen unvorteilhaft bzw. überhaupt nicht durchführbar ist, werden häufig
Signale mittels Wechselstrom übertragen. Die Erfindung befaßt sich nun mit der Aufgabe,
Signalwechselströme niedriger Frequenz simultan über die beiden Sprechadern zu übertragen.
Ein besonderes Problem dabei bildet die Einspeisung und die Entnahme der Signalwechselströme,
da die Sprechströme hierdurch keine wesentliche Dämpfung erleiden dürfen.
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Die Fig. z bis 3 zeigen bekannte Anordnungen zur Einspeisung und Entnahme
von Signalwechselströmen. An Hand dieser Figuren seien kurz Wirkungsweise und Nachteile
erläutert.
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Fig. z zeigt Glieder für Einspeisung und Entnahme von Signalwechselströmen
in der einfachsten Form. Es werden dazu symmetrische Drosseln oder Übertrager verwendet.
Der Signalwechselstrom wird im Signalgenerator S erzeugt und simultan über eine
symmetrische Drossel mit den Teilwicklungen D I und D II auf die beiden Sprechadern
gegeben,
während an der Gegenstelle die Aufnahme wieder über die simultan geschalteten Teilwicklungen
D III und D IV einer symmetrischen Drossel durch das Empfangsrelais
E vorgenommen wird, Die Rückleitung erfolgt über Erde. Ein Nachteil bei dieser Anordnung
entsteht dadurch, daß jeweils durch die Drosseln die beiden Sprechadern galvanisch
miteinander verbunden sind. Die Drosseln sperren zwar die Sprechströme, bilden aber
für Gleichstrom eine Brücke von der einen Sprechader zur anderen. Es werden deshalb
zur Verbesserung jeweils zwischen Drosseln und * Sprechadern Kondensatoren C I,
C II, C III und C IV eingeschaltet (Fig.2). Mit Rücksicht darauf, daß diese Kondensatoren
auf Gleichstromimpulse Rückwirkungen durch Auf- bzw. Entladung ausüben, dürfen diese
Kondensatoren eine gewisse Größe nicht überschreiten. Sie bilden dann aber für den
Signalwechselstrom einen sehr hohen Wechselstromwiderständ. Außerdem ergeben sie
zusammen mit der Leitungskapazität gegen Erde eine sehr hohe Dämpfung für die simultanen
Signale. Eine Indu'ktivität, die in Reihe mit dem Signalgenerator S bzw. dem Signalempfänger
E geschaltet ist, .schafft hier Abhilfe, indem sie den kapazitiven Widerstand der
Kondensatoren kompensiert. Außer einem Gewinn an Leistung bringt diese Anordnung
noch bei geeigneter Dimensionierung der Schaltglieder eine Selektivität für die
Signalströme. Eine solche Anordnung reit :den zusätzlichen Induktivitäten L I und
LII ist in Fig.3 dargestellt. Sie erfüllt die an sie gestellten Forderungen durchaus,
da sie,, wie erwähnt, für die Signalfrequenz selektiv ist und daher große Sicherheit
gegen falsche Signalgabe bietet. Als erheblicher Nachteil wirkt sich aber der große
Aufwand an Schaltmitteln aus.
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Die Erfindung verfolgt nun den Zweck, sowohl an der Einspeise- als
auch an der Entnahmestelle Schaltmittel einzusparen. Es ergibt sich die Aufgabe,
eine Anordnung zu finden, die unter Verwendung von möglichst wenig Schaltmitteln
einerseits für die Sprechströme eine bestimmte Induktivität besitzt, um den vorgeschriebenen
Dämpfungswert zu erhalten, und andererseits für die einzuspeisenden bzw. aufzunehmenden
Signalströme eine erhöhte Induktivität aufweist. Es sind nun Spülen mit geschlossenem
metallischem Kern bekannt, deren Wicklung in einzelne Teilwicklungen zerlegt ist.
Diese Teilwicklungen sind in besonderen Kammern untergebracht, die auf dem gemeinsamen
Eisenkern sitzen. Die Spulen sind nun paarweise so geschaltet und angeordnet, daß
jede Spüle. nur das durch die eigene magnetomotorische Kraft erzeugte Feld umschließt.
Die einzelnen Kraftflüsse schließen sich über den zwischen .den einzelnen Kammern
liegenden Raum, der entweder eisenfrei sein kann oder mit Eisen ausgefüllt wird.
Durch die genannte Anordnung wird die Streuung wesentlich vermindert, und Verluste
werden herabgesetzt. Auf diesem bekannten Prinzip baut die Erfindung auf, indem
zur .simultanen Übertragung von Wechselstromsignalen über eine zweiadrige Verbindungsleitung
eine in an sich bekannter Weise in mehrere Kammern unterteilte Drosselspule, zwischen
deren nebeneinanderliegende Kammern Zwischenstücke aus magnetisch leitendem Material
eingefügt sind, mit ihren Wicklungsenden derart an die Verbindungsleitung und an
die Sende- bzw. Empfangseinrichtung der Wechselstromsignale angeschaltet ist, daß
.die Drosselspule in Abhängigkeit von der Einspeisung neben ihrer für die Sprechströme
bemessenen Induktivität für die Signalwechselströme eine erhöhte Induktivität aufweist,
ohne daß jeweils eine besondere Umschaltung vorgenommen werden muß.
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Die Wirkungsweise der Erfindung sei an einem Ausführungsbeispiel erläutert.
Die Fig. 4 bis 8 zeigen eine Anordnung zur Einspeisung und Entnahme von Wechselstromsignalen
und die Ausführung einer Drosselspule mit zwei Kammern gemäß der Erfindung.
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Fig.4 zeigt eine Anordnung gemäß der Erfindung. Die Kondensatoren
C I bis C IV sind wie bei .den bisher bekannten Anordnungen (Fig. 2 und 3) geblieben,
dagegen ersetzen die beiden Wicklungen Dr I und Dr II die drei Wicklungen
D I,
D II und L I der Fig. 3. Die gesamte Spule auf der Sendeseite besteht
aus zwei Kammern mit den Teilwicklungen DrI und DrII. Beide Kammern sitzen auf einem
gemeinsamen Kern K und sind durch ein Zwischenstück F aus magnetischem Material
voneinander getrennt. Ganz entsprechend sind die beiden Teilwicklungen Dr III und
Dr IV auf der Empfangsseite angeordnet. Sie ersetzen dort die drei Wicklungen D
III, D IV und L II der Fig. 3.
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Fig. 5 zeigt eine Hälfte einer symmetrischen Spule mit geschlossenem
metallischem Kern K. Die Spule besteht aus zwei Kammern mit den Teilwicklungen DrI
und DrII. Zwischen diesen Teilwicklungen ist das magnetische Zwischenstück F eingefügt.
Dieses Zwischenstück kann beispielsweise derart ausgebildet sein, daß der Mittelflansch
zwischen zwei Spulenkammern nicht, wie üblich, aus isolierendem Material, sondern
aus Blech besteht.
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Fig. 6 zeigt andeutungsweise den Wicklungssinn und den Stromverlauf
für die beiden Spulen Dr I
und DrII für den Fall einer Signalgabe. Die Spulen
werden in der Mitte zwischen den beiden Punkten 2 und 3 durch die Signalwechselströme
gespeist. Beide Spülen werden im gleichen Wicklungssinn vom Strom durchflossen.
Es ergibt sich daher für den magnetischen Fluß im Kern nur ein für beide Teilwicklungen
gemeinsamer magnetischer Kreis M. Durch .diese Anordnung wird wegen der doppelten
Windungszahl und :der großen Eisenweglänge eine große wirksame Induktivität erzielt.
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Fig. 7 und 8 zeigen dieselben Spulen Dr I und Dr II mit Kern
K und Zwischenstück F in anderer Beschaltung. Hier sind die beiden Spulen für die
Sprechströme hintereinandergeschaltet, also von Punkt r nach Punkt 2 und von 3 nach
4 stromdurchflossen. Da der Wicklungssinn beider Spulen entgegengesetzt ist, erhält
man zwei getrennte magnetische Kreise M z und M2, durch welche jede Spule ihre bestimmte
Sollinduktivität erhält.
Die Erfindung zeigt also einen Weg, wie
man lediglich .durch geeignete Beschaltung zweier :durch ein magnetisches Zwischenstück
getrennter Spulen eine Vergrößerung der Induktivität erreichen kann. Ihr großer
Vorteil besteht darin, daß von den drei bisher in der Technik gebrauchten Spulen
eine Spule eingespart wird. Werden beide Spulen nacheinander von demselben Strom,
d. h. von den Sprechströmen, durchflossen, so hat jede Spule ihre bestimmte Sollinduktivität.
Werden dagegen die beiden Spulen simultan von den Signalwechselströmen durchflossen,
so ist eine viel größere Indüktivität wirksam, die zusammen mit den Kondensatoren
die obengenannten Forderungen erfüllt, nämlich Leistungsgewinn bei gleichzeitiger
Selektivität für die Signalfrequenz.
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Der Anwendungsbereich der Erfindung ist nicht auf Drosselspulen allein
beschränkt, sondern läßt sich ohne weiteres auch auf Übertrager ausdehnen.