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Schaltungsanordnung zur Steuerung von Schaltvorgängen mittels Entladungsröhren
in Fernmeldeanlagen, insbesondere in FernsprechanUigen mit Wählerbetrieb Zur Steuerung
von Schaltvorgängen finden in der Fernmeldetechnik in neuerer Zeit mehr und mehr
Entladungsröhren Verwendung, welche an Stelle von elektromechanischen Bauelementen
dazu dienen, die zur Steuerung vorgenommenen Schaltmaßnahmen auszuwerten. Zu diesem
Zweck werden die Entladungsröhren beispielsweise in Abhängigkeit von einem oder
mehreren, vorzugsweise kurzzeitigen Spannungsstößen durchlässig gemacht, so daß
sie über ihre Entladungsstrecke den gewünschten Schaltvorgang einleiten oder ihn
überhaupt selbst durchführen. Hierbei sind für den Betrieb der Entladungsröhren
an sich bestimmte Betriebsspannungen, wie Anoden-, Gitter-, Heizspannungen usw.,
erforderlich. Von diesen Spannungen kann nun gefordert werden, daß sie sich auf
kein festes Potential beziehen. Ein derartiger Fall liegt beispielsweise vor, wenn
das Potential der Kathode einer Röhre gegenüber einem Bezugspotential (meist Erde)
aus irgendeinem Grunde Schwankungen unterworfen ist. Bezieht sich nun die Gittervorspannung
auf das gleiche Bezugspotential, so bedeutet dies, daß die Schwankungen des Kathodenpotentials
sich als Schwankungen der Spannung zwischen Gitter und Kathode auswirken. Dies kann
gegebenenfalls zu einer unerwünschten Öffnung der Röhre führen, wenn nicht durch
eine ausreichend hohe Gittervorspannung die Schwankungen des Kathodenpotentials
berücksichtigt werden. Die Spannungsschwankungen zwischen Gitter und Kathode
kann
man in einem solchen Falle verhindern, indem man die Gittervorspannung nicht auf
das Bezugspotential bezieht, sondern direkt zwischen Gitter und Kathode schaltet,
d. h. eine individuelle Gitterbatterie verwendet. Bei einer Schaltung mit einer
Vielzahl von Röhren bringt dies jedoch einen erheblichen Aufwand an individuellen
Gitterbatterien mit sich.
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Diesem Nachteil kann man erfindungsgemäß dadurch begegnen, daß eine
zu einer Entladungsröhre gehörende Betriebsspannung, welche sich beim Betrieb der
Entladungsröhre direkt auf kein festes Potential bezieht, aus einer Kondensatoranordnung
geliefert wird, welche vor der Inbetriebnahme der Entladungsröhre auf ihren erforderlichen
Wert aus einer Spannungsquelle aufgeladen wird, wobei diese Spannungsquelle, welche
für Kondensatoranordnungen mehrerer solcher Entladungsröhren gemeinsam vorgesehen
ist, während des Betriebes der Entladungsröhre abgeschaltet wird.
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Zur Erläuterung der Erfindung ist in der Figur als Ausführungsbeispiel
ein Schaltungsauszug zur Einstellung von Wählern dargestellt, welche durch mehrere
wechselweise arbeitende Magnete angetrieben werden. Die Wähler sind Vorwähler VW
bzw. VW', von denen in der Zeichnung nur die Prüfschaltarme c gezeigt sind. Eine
solcher Wähler VW wird durch zwei Magnete Ml und M2 angetrieben, welche durch
die mechanisch während der Wählerbewegung gesteuerten Kontakte m1 und m2 so beeinflußt
werden, daß z. B. zunächst über den Kontakt m1 der Magnet M1 so lange eingeschaltet
gehalten ist, bis der hierdurch gedrehte, auf der Wählerachse befestigte Anker unter
den E2nfluß des über den nach einem bestimmten Drehwinkel geschlossenen Konrtakt
m2 eingeschalteten Magneten M2 gelangt; der Magnet M2 dreht dann den auf der Wählerachse
befestigten Anker weiter, bis letzterer unter den Einfluß des Magneten, M1 gelangt,
der inzwischen über den nach einem bestimmten Drehwinkel wieder geschlossenen Kontakt
m1 eingeschaltet ist. Hie.rbeii wird dann der Kontakt m2 wieder geöffnet. Diese
Steuerung wird beendet, wenn der Schaltarm c des Vorwählers VW eine freie Leitung
erreicht, die über den Widerstand Wii an der Spannungsquelle -6o V liegt. Die gleiche
Arbeitsweise besitzt der Vorwähler VW'. In der Ruhelage des Vorwählers VW wird der
Kondensator C in einem Ladestromkreis, der verläuft über -go, V, Wi3,
3 an, C, P, Gli (Sperrwiderstand), Ml bzw. G12 (Sperrwiderstand),
M2, -6o V, so aufgeladen, daß am Gitter der Entladungsröh@re Rö eine Vorspannu.ng
von z. B. -3o Volt liegt. In entsprechender Weise wird der Kondensator
C in- der Schaltung des. Vorwählers VW' aus der gleichen Spannungsquelle
aufgeladen. Die Anschlüsse -go und -6o V sind also für mehrere Vorwählerschaltungen
gemeinsam.
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Wird der Wähler VW belegt, so wird zunächst auf eine hier nicht interessierende
Weise der Kontakt r c geschlossen; außerdem wird der Kontakt 2 an geschlossen
und der Kontakt 3 an geöffnet. Durch öffnen des Kontaktes 3 an wird der erwähnte
Ladekreis des Kondensators C geöffnet. Durch Schließen des Kontaktes 2 an
setzt die wechselweise erfolgende Beeinflussung der Magnete Ml und M2 über die mechanisch
gesteuerten Kontakte mal und m2 ein. Beim Öffnen dieser Kori takte entsteht nun
infolge der Induktivität der Magnete M1 und M2 an diesen eine Selbstinduktionsspannung,
deren negative Seite an der dem jeweils geöffneten Kontakt zugewendeten Klemme des
betreffenden Magneten auftritt. An der entsprechenden Klemme des jeweils anderen
Magneten liegt dabei über den geschlossenen anderen Kontakt Erdpotential. Infolgedessen
ist der an den abgeschalteten Magneten angeschlossene Gleichrichter in Durchlaßrichtung
und der an den angeschalteten Magneten angeschlossene Gleichrichter in Sperrrichtung
beansprucht. Die negative Spannungsspitze der Selbstinduktionsspannung liegt infolgedessen
über dem Durchlaßwiderstand eines der beiden Gleichrichter Gli und Gl. und das Relais
P-an der Kathode der Röhre Rö und bewirkt hier eine Absenkung des Kathodenpotentials,
was gleichbedeutend mit einer Erhöhung der Anodenspannung ist. Das Gli;tterpotential
macht diese Verschiebung des Kathodenpotentials vollständig mit, - da der Kontakt
3,an geöffnet ist und die Spannung am Kondensator C sich infolgedessen auf kein
festes Potential bezieht. Die-Spannungsdifferenz zwischen Gitter und Kathode bleibt
also in vollem Umfang erhalten. Würde das Gitter der Röhre Rö dagegen an einem festen
Potential, beispielsweise -go V, liegen, würde die Absenkung des Kathodenpotentials
durch ,die Selbstinduktionsspannung eine Verringerung der GÜtervorspannung bewirken,
was bei ausreichend hoher Selbstinduktionsspannung zu einer unerwünschten, vorzeitigen
Zündung der Röhre führen kann. über den Kontakt rc und, den Schaltarm c wird-, sobald
der Schaltarm c während des Wahlvorganges eine freie Leitung .erreicht, die Primärwicklung
des Transformators Ty mit dem Gleichrichter Gl .in Reihe in den, Prüfstromkreis
der erreichten Leitung gelegt. Ist die Leitung frei, so liegt über dem Widerstand
Wii -eine Spannung von -6o Volt an der Primärwicklung des Transformators Tr. Es
stellt sich entsprechend der Kennlinie des Gleichrichters G1 über die Primärwicklung
und den Gleichrichter unter dem Einfluß des Freipotentials dieser Leitung ein solcher
Strom ein, daß die Sekundärwicklung einen Spannungsstoß auf das Gitter der Röhre
Rö gibt, wobei die Höhe des Spannungsstoßes und die Polarität derart ist, daß hierdurch
die vom geladenen Kondensator C gelieferte negative Vorspannung von -3o Volt aufgehoben
wird und das Gitter die Spannung 0 gegen Kathode erhält. Die Entladungsröhre Rö
wird demzufolge durchlässig. Tritt dieser Vorgang .in dem Augenblick ein, in dem
der Magnet M2 über den inzwischen geschlossenen Kontakt m2 gerade erregt worden
ist und der Magnet Ml- durch öffnen des Kontaktes m1 abgeschaltet werden soll, so
wird der Magnet Ml weiter in dem nach dem Zünden der Entladungsröhre Rö zustande
gekommeneii Anodenstromkreis über den Gleichrichter
Gli erregt
gehalten. Liegt der Fall aber so, daß der Magnet M2,durch Öffnen des Kontaktes m2
abgeschaltet werden soll, während der Magnet M1 über den Kontakt ml gerade erregt
wird, so wird der Magnet M2 weiter in dem nach Zünden der Entladungsröhre Rö zustande
gekommenen Anodenstromkreis über den Gleichrichter G72 erregt gehalten. Durch diese
Vorgänge wird der Wähler VW sofort gebremst. In dem über den Gleichrichter
Gli bzw. den Gleichrichter G12 verlaufenden Anodenstromkreis wird das Relais P erregt.
Durch Schließen des Kontaktes q.p wird die Entladungsröhre Rö gelöscht; außerdem
werden die Magnete M1 und M2 unabhängig von der Entladungsröhre Rö zunächst gehalten.
Wird anschließend auf eine hier nicht interessierende Weise der Kontakt
2 an wieder geöffnet, so wenden das Relais P und die Magnete M1 und M2 wieder
ausgeschaltet. Nach Schließen des Kontaktes 3 an erfolgt wiederum eine Aufladung
des Kondensators C, welcher sich beim Zünden der Entladungsröhre Rö entladen hat.
Infolge dies im Prüfstromkreis sich einstellenden Stromes ist eine derartige Spannungsteilung
zwischen dem Widerstand der erreichten Leitung einerseits und dem Widerstand der
Primärwicklung des Transformators Tr mit dem in Reihe liegenden Gleichrichter Gl
andererseits eingetreten., daß das Freipotential auf ein. Potential, z. B.. -6 Volt,
abgesunken ist. Dieses Potential verhindert, daß ein anderer Vorwähler,
z. B. VW', auf die gleiche Leitung aufprüfen kann; denn kommt der Schaltarm
c des Vorwählers VW auf die das Potential von -6 Volt aufweisende Leitung, so läßt
der Gleichrichter GL' entsprechend seiner Kennl.in@ie bei der Spannung von -6 Volt
nicht einen solchen Strom entstehen, daß ein Stillsetzei des Vorwählers VW' auf
dieser Leitung zustande kommt. In der Sekundärwicklung des Tranformators Tr' kommt
nämlich dann nicht ein ausreichender Spannungsstoß zustande, um d.ie von dem dann
geladenen Kondensator C herrührende negative Vorspannung von. -3o Volt aufzuheben.
Der Widerstand Wi, ist in diesem Falle so bemessen, daß er als Schutzwiderstand,
wirkt; selbstverständlich muß er eine ausreichende Aufladung zulassen.
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In der Zeichnung kann der Kontakt 3 an fortfallen; es muß dann
der Widerstand Wi, hochohmig gegenüber den übrigen Schaltelementen des Ladestromkreises
sein, damit während der infolge ,der Selbstinduktion der Magnete M1 und. M2 auftretenden
Spannungsstöße der Kondensator C keine Umladung erfährt, was sonst durch Öffnen
des Kontaktes 3 an verhindert ist. Außerdem muß eine Entkopplung .der einzelnen
Kondensatoren C, C
erzielt sein.
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In dem beschriebenen Ausführungsbeispiel erfolgt die Steuerung durch
Aasschaltung einer - bestimmten Spannung, welche der von, dem Kondensator gelieferten
sperrenden Gittervorspannung entgegenwirkt. Diese Gittervorspannung muß demnach
so lange vorhanden sein, also die Entladezeit des Kondensators so groß sein, daß
vor Ablauf derselben die Steuerschaltmaßnahme ausgewertet ist; s.ie muß in dem Ausführungsbeispiel
so bemessen sein, daß der Vorwähler VW auch noch die letzte der an seine Kontakte
angeschlossenen Leitungen einwandfrei prüfen kann.