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' Anordnung zur Ersatzschaltung nachrichtentechnischer Geräte Bei
nachrichtentechnischen Anlagen, die sich im Dauerbetrieb befinden, liegt oft die
Aufgabe vor, bestimmte Geräte oder Gerätegruppen ohne Störung des Betriebes auswechselbar
zu machen.
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Als Beispiel, an Hand dessen auch die Erfindung erläutert werden soll,
sei die Trägerfrequenz-Vielkanaltechnik genannt. Besonderen Wert wird man auf die
Auswechselbarkeit jener Geräte legen, die vielen oder allen Kanälen des Systems
gemeinsam sind. Dieser Fall liegt z. B. bei Leitungsverstärkern und Umsetzern für
ganze Bänder vor.
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Die Aufgabe wird allgemein dadurch gelöst, daB das auszuwechselnde
Gerät aus dem Leitungszug herausgetrennt und an seine Stelle ein Ersatzgerät geschaltet
wird. Die Umschaltung muß dabei so er-Balgen., daß keinerlei Beeinträchtigung des
Betriebes eintritt.
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In der Trägerfrequenztechnik liegt der Fall nun oft so, daB eine ganze
Anzahl gleichartiger Geräte in einer Endstelle oder in einem Zwischenamt räumlich
vereinigt sind. Es ist dann natürlich nicht nötig, für jedes einzelne der gleichartigen,
möglicherweise zu ersetzenden Geräte ein Ersatzgerät vorzusehen, sondern man wird
a11 diesen Geräten gemeinsam ein Ersatzgerät zuordnen, das je nach Bedarf an die
Stelle des gestörten bzw. auszuwechselnden Gerätes geschaltet wird.
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Als konstruktive Lösung für die Anordnung derartiger Geräte ist seit
langem die Gestellbauweise üblich. Die einzelnen Baugruppen sind in übereinander
angeordneten
Einschüben in einem Gestellrahmen untergebracht. Es sei wiederum das Beispiel der
Leitungsverstärker betrachtet. Man hat dann ein »Leitungsverstärkergeste11« vor
sich, dessen einzelne Einschübe die Leitungsverstärker mit witeren .ihnen. zugeordneten
Elementen (z: B. Reglern) enthalten. Ein kompletter-Einschub ist als Ersatz vorgesehen.
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Auf ein solches Gerätegestell, für das der Fall der Leitungsverstärker
natüriic'h nur als Beispiel herangezogen ist, bezieht sich die vorliegende Erfindung.
Sie betrifft eine besonders vorteilhafte konstruktive Anordnung zur Ersatzschaltung,
die dadurch gekennzeichnet ist, daß die zur störungsfreien Umschaltung vom Betriebsgerät
auf Ersatzgerät und umgekehrt benötigten Trennstellen unter Vermeidung eines zentralen
Schaltfeldes teils im Gestellrahmen .in der Höhe des betreffenden Einschubs, teils
im betreffenden Einschub selbst angeordnet sind.
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Der Stand der Technik und die Erfindung sollen an Hand der Zeichnungen
näher erläutert werden. Fig. i zeigt den elektrischen Stromlauf der Ersatzschaltung;
Fig. 2. gibt die Ansicht eines Einschubs im Gestellrahmen wieder, aus der die erfindungsgemäße
Anordnung zu ersehen ist.
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Zur Ersatzschaltung eines Vierpols, z. B. Verstärkers, sind für Eingang
und Ausgang je drei Trennstellen notwendig. Diese an sich bekannten Verhältnisse
sind in der Fig. i für den Eingang eines Verstärkers gezeigt. Der »Betriebsverstärker«
V soll durch den »Ersatzverstärker« V' ersetzbar sein. Vor jedem Verstärker ist
also zunächst eine »Haupttrennstelle« i bzw. i' notwendig, die den Verstärker von
der Hauptleitung 5 abtrennt. Die Haupttrennstelle des Betriebsverstärkers muß außerdem
einen Nebenschluß besitzen. Dieser verläuft von der vor der Haupttrennstelle liegenden
Abzweigstelle (Leitung 6) über die Trennstelle :2 und das Schnellschaltrelais S
und wird von dort (Leitung 7) über die Trennstelle 3 der Hauptleitung 5 zwischen
Haupttrennstelle und Verstärker wieder zugeführt. Die den Trennstellen 2 und 3 des
Betriebsverstärkers entsprechenden Trennstellen 2' und 3' des Ersatzverstärkers,
sind in Fig. i nur der besseren Übersicht halber als »Trennstellen« mit Leerbuchsen
gezeichnet. In der Praxis zieht man die durch diese Schaltstellen geschlossenen
bzw. geöffneten Verbindungen für bestimmte Funktionen heran. So können sie z. B.
zum Schließen und Öffnen eines Stromkreises für das SchnellschaltrelaisSund eine
Signalisierungslampe usw. herangezogen werden sowie -zum Kurzschließen bzw. Erden
der während des normalen Betriebs nicht benötigten Leitungen: Diese »Trennstellen«
sind samt ihren Steckern konstruktiv genau so ausgebildet wie die Trennstellen 2
und 3 des Betriebsverstärkers. Im normalen Betrieb haben die Kontakte des Schnellschaltrelais
S die gezeichnete Lage und die Trennstellen befinden sich im gezeichneten Zustand.
Im folgenden werden die den Trennstellen zugeor4 neteri Stecker »Verbindungsstecker«
genannt und' mit der gleichen Bezugszahl wie ihre zugehörig( Trennstelle bezeichnet.
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Die Umschaltung geht im Prinzip folgendermaßen vor sich: Die Verbindungsstecker
2' und 3' werden gezogen und bei 2 und 3 gesteckt. Der Verbindungsstecker i wird
gezogen. Nunmehr liegt die ankommende Leitung 5, die bei i unterbrochen ist; über
den Leitungen 6 und 7 am Verstärkereingang (entsprechende Schaltung am Ausgang).
Es arbeitet also in diesem Zustand noch der zu ersetzende Verstärker. Erst dann,
wenn der Verbindungsstecker i .in die dem Ersatzverstärker zugeordnete Haupttrennstelle
i' eingeführt wird (entsprechender Vorgang am Ausgang), legt das Schnellschaltrelais
um, so daß die ankommende Leitung 5 über die Leitungen 6 und 8 an den Eingang des
Ersatzverstärkers gelegt ist. Die Unterbrechung des Betriebs ist somit auf die Umschlagzeit
des Relais S beschränkt. Durch Verwendung eines geeigneten Schnellschaltreläis kann
diese Zeit bekanntermaßen so weit vermindert werden, daß nicht einmal möglicherweise
über die Kanäle geführte Wechselstrom-Telegrafie-Verbindungen unzulässig gestört
werden.
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Alle diese Dinge sind dem Prinzip nach bekannt oder aus dem Stand
der Technik ohne weiteres abzuleiten, so daß Beschreibung und Zeichnung unter Auslassung
aller Details (z. B. des Relaismechanismus) auf das hier Wesentliche beschränkt
werden konnte.
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Nach dem Stande der Technik der schnurlbsen Ersatzschaltung sind nun
die Trennstellen aller Betriebsverstärker .und des Ersatzverstärkers zu einem gemeinsamen
zentralen Schaltfeld in bequemer Höhe etwa in der Mitte des Gestells geführt, an
dem das Bedienungspersonal für die Ersatzschaltung eines Verstärkers die Stecker
i, 2 und 3 zu betätigen hat, insgesamt für Eingang und Ausgang also sechs Stecker.
Man war bisher allgemein der Ansicht, daß nur ein zentrales Schaltfeld die notwendige
Übersicht und damit fehlerfi;eies Arbeiten des Bedienungspersonals gewährleiste.
Daher wurde der beträchtliche Verdrahtungsaufwand ebenso in Kauf genommen wie der
erhebliche Raumverlust im Gestell. (Bei Verwendung der bis dahin üblichen Verbindungsstecker
mit q. mm Banane und bei z. B. zwölf Einschüben beansprucht das zentrale Schaltfeld
etwa den Raum von drei bis vier Einschüben.) Die Verwirklichung des. an sich nahehegenden
und auch schon diskutierten Gedankens; auf ein zentrales Schaltfeld zu verzichten
und sämtliche Trennstellen am Gestell in Höhe der Einschübe anzuordnen; scheiterte
bisher an zwei Vorurteilen. Einerseits glaubte man, tatsächlich alle sechs Trennstellen
seitlich an den Gestellholmen anbringen zu müssen. Eine Zuordnung irgendwelcher
Trennstellen zum Einschub selbst schien unzulässig, da die Einschübe ja als Ganzes
herausnehmbar sein sollen, ohne daß der Betrieb irgendwie beeinträchtigt wird. Der
Verlust an Einschubraum, der durch das Hineinragen der mit den Gestellholmen verbundenen
zahlreichen Trennstellen zwangläufig verknüpft ist, erwies sich aber als untragbar.
Andererseits kann man, wie bereits bemerkt; nicht
von der Ansicht
los, daß nur ein zentrales Schaltfeld d'ie nötige Übersicht biete.
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Die Erfindung setzt sich über diese Vorurteile hinweg und beweist,
daß ein »dezentralisiertes« Schaltfeld nicht nur brauchbar, sondern sogar sehr vorteilhaft
ist, Es zeigt sich nämlich, daß dieTrennstellen i, i' nicht unbedingt dem Gestell
zugeordnet sein müssen, sondern daß sie auf dem Einschub selbst angebracht sein
können. Es ist ohne weiteres klar, daß die Trennstelle i für den Betrieb überhaupt
nicht mehr interessiert, wenn der zugehörige Einschub auf Ersatz geschaltet ist.
Diese Trennstellen finden sich daher in Fig. 2 auf der Schaltleiste io des Einschubs
g. Die Trennstellen :2 und 3 dagegen müssen dem Gestell zugeordnet sein. Es ist
aber keineswegs erforderlich, sie wie bisher getrennt auszuführen und sie getrennt
bedienbar zu machen. Man erreicht vielmehr einen konstruktiven und bedienungsmäßigen
Vorteil dadurch, daß man sie zu einer gemeinsamen Trennstelle 4 mit entsprechendem,
gemeinsamem Verbindungsstecker zusammenfaßt. Im vorliegenden Falle erniedrigt sich
damit die Zahl der vom Personal zu betätigenden Stecker von sechs auf vier.
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In Fig. 2 erkennt man bei 4 diese mit den Gestellholmen i i konstruktiv
verbundenen Trennstellen. Den zwar herabgesetzten, aber noch immer vorhandenen Verlust
an Einschubvolumen kann man dadurch noch weiter vermindern, daß man von den bisher
üblichen 3poligen geschirmten Steckern mit 4 mm Banane auf schmale Stecker- und
Federleisten übergeht (z. B. nach DIN 41622), die beim vorliegenden Beispiel
zwölfteilig zu wählen wären.
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Im übrigen kann noch darauf hingewiesen werden, daß der Einschubraum
im allgemeinen sowieso nicht voll ausgenützt ist. Es kann also Fälle geben, bei
denen die schmalen Trennleisten 4 überhaupt keinen praktischen Raumverlust mit sich
bringen. Auf jeden Fall aber ist im Vergleich zur Anwendung des zentralen Schaltfeldes
der auf das gesamte Gestell bezogene Raumverlust geringfügig.
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Die Einsparung an Verdrahtung liegt auf der Hand und braucht nicht
näher erläutert zu werden. Bei dieser Anordnung erübrigen sich des weiteren besondere
Pegelbuchsen, da hierfür, wie in Fig. i angedeutet, dieTrennstellen i herangezogen
werden können.
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Was nun die Einfachheit der Bedienung betrifft, so steht die erfinderische
Anordnung dem zentralen Schaltfeld keineswegs nach. Es ergeben sich sogar Vorteile.
Wie bereits bemerkt, müssen nur noch vier anstatt sechs Stecker betätigt werden.
Ferner hat offenbar die räumliche Zuordnung der Trennstellen zu den betreffenden
Einschüben selbst durchaus Vorteile gegenüber einem zentralen Schaltfeld, dem der
Beschauer zunächst als gleichförmigem Ganzen gegenübertritt und in dem er erst auf
Grund der Beschriftung die im Einzelfall zu betätigenden Trennstellen und Stecker
auffinden kann. Eine Verwechslung von Steckern ist nicht möglich, da z. B. im vorliegenden
Falle die beiden Steckerarten i und 4 von Natur aus verschieden und damit unverwechselbar
sind.
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Die Bedienung geht im Beispiel der Fig. i und 2 folgendermaßen vor
sich (jeweils am Eingang und Ausgang): Am Ersatzeinschub Stecker 4' ziehen und diese
in die Trennstellen 4 des zu ersetzenden Einschubs einführen. Stecker i des zu ersetzenden
Einschubs ziehen und in die Trennstellen i' des Ersatzeinschubs einführen. Zu Fehlern
kann also nur eine falsche Reihenfolge der Bedienungsgriffe führen, was aber bei
zentralem Schaltfeld mindestens im selben Umfange möglich ist.