DE1059047B

DE1059047B - Schaltungsanordnung zum gleichzeitigen UEbertragen von niederfrequenten Wechselstrom-Rufsignalen und Gleichstrom-Telegrafiersignalen ueber eine Zweidrahtleitung

Info

Publication number: DE1059047B
Application number: DEK32063A
Authority: DE
Inventors: Georg Karau
Original assignee: Krone KG
Current assignee: Krone KG
Priority date: 1957-05-27
Filing date: 1957-05-27
Publication date: 1959-06-11

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zum gleichzeitigen Übertragen von niederfrequenten Wechselstrom-Rufsignalen und Gleichstrom-Telegrafiersignalen über eine Zweidrahtleitung, die über Siebglieder einerseits gleichstrommäßig an eine Tastvorrichtung und wechselstrommäßig an einen Wechselstrom-Signalgeber und anderseits gleichstrommäßig über eine örtliche Gleichstromquelle an ein Tastrelais und wechselstrommäßig an einen Wechselstrom-Signailempfänger angeschlossen ist.

Um eine unerwünschte Beeinflussung des Tastrelais durch die Wechselstrom-Rufsignale auszuschließen, könnte man — in an sich naheliegender Weise — die Gleichstromgeräte durch, Drosseln für den Ruf wechselstrom sperren.. Wenn jedoch die Wechselstromfrequenz der Rufsignale verhältnismäßig gering ist, z.B. kleiner als 30 Hz, so sind große (und dementsprechend auch teure) Drosseln erforderlich, die die Induktivität im Stromkreis des Tastrelais über das für ein flottes Telegrafieren zulässige Maß erhöhen.

Bei knapper Auslegung der Drosseln kann es dagegen vorkommen, daß das Tastrelais durch die Rufwechselspannung zum Ansprechen kommt. Dies ist insbesondere dann möglich, wenn die für die Rufsignale benutzte Wechselspannung wesentlich höher ist als die Gleichspannung, die zur Übermittlung der Telegrafiersignale benutzt wird.

Die Erfindung, die eine derartige Störung des Telegrafierbetriebes durch Wechselstrom-Rufsignale verhindert und ohne Drossel vor dem Tastrelais zu arbeiten gestattet, besteht im wesentlichen darin, daß zwei gegensinnig wirkende Wicklungen des Tastrelais über gleichgerichtete Richtleiter parallel an die beiden Adern der Zweidrahtleitung angeschlossen sind und daß die Gleichspannungsquelle in Reihe mit nur einer der beiden Wicklungen des Tastrelais angeordnet ist.

Die beiden gleichgerichteten Richtleiter in den Stromzweigen des Tastrelais lassen beim Anlegen einer Wechselpannung an die Leitungsschleife nur in einer Richtung Ströme in diesen beiden Stromzweigen und damit in den beiden Wicklungen des Relais zu, die sich aber infolge der gegensinnigen Wicklung bzw. Schaltung der beiden Relaiswicklungen in ihrer Wirkung auf den Anker des Relais aufheben.

Werden die beiden Relaiswicklungen völlig gleich ausgeführt, so unterscheiden sich die beiden parallelliegenden Zweige lediglich dadurch, daß in dem einen Zweig zusätzlich noch die Gleichspannungsquelle liegt, deren Spannung sich der eines ankommenden Wechselstromsignals (in der Halbwelle, in der die Gleichrichter geöffnet sind) überlagert. Der hierdurch hervorgerufene kleine Unterschied im Durchlaß widerstand der beiden Gleichrichter kann jedbch—wie Versuche zeigten -— keine zu einem Ansprechen des Relais Schaltungsanordnung zum gleichzeitigen Übertragen von niederfrequenten

Wechselstrom-Rufsignalen

und Gleichstrom -Telegrafiersignalen

über eine Zweidrahtleitung

Anmelder:

KRONE Kommanditgesellschaft,
Berlin-Zehlendorf, Goerzallee 311

Georg Karau, Berlin-Zehlendorf,
ist als Erfinder genannt worden

führende Restdurchflutung bewirken, zumal der Durchlaßwiderstand' als solcher ja bereits klein ist gegenüber dem mit ihm in Reihe liegenden Wechselstromwiderstand (Strominduktivität) der Relaiswicklungen.

Wenn also Wechselstromsignale mit einer bestimmten Frequenz über die Leitungssohleife übertragen werden, so können nur während einer Halbwelle des Signalwechselstromes Ströme durch dl·© Relaiswicklungen fließen, die das Relais nicht zum Ansprechen bringen; während der zweiten Halbwelle entgegengesetzter Polarität sind beide Wicklungen durch ihre Gleichrichter gesperrt.

Beim Betätigen der Tastvorrichtung jedoch kann immer nur in der einen Wicklung des Tastrelais Strom fließen und das Relais zum Ansprechen bringen, da lediglich der in dem Stromzweig dieser Wicklung liegende Gleichrichter den Telegrafiergleichstrom durchläßt, während der Stromzweig der zweiten Wicklung des Tastrelais durch den in diesem Stromkreis liegenden Gleichrichter gesperrt ist.

Die Tastvorrichtung wird in an sich bekannter Weise mit einer Drossel in Reihe geschaltet, um beim Betätigen der Taste einen Kurzschluß der Signalwechselspannung zu vermeiden.

In der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise dargestellt.

Die beiden Adern α und b der Zweidrahtleitung sind an der Sendestelle (in der Zeichnung rechts) durch die Reihenschaltung einer Drossel Dr und. einer Tastvorrichtung Ta überbrückt. An der Empfangsstelle befinden sich das Tastrelais T mit den Wicklungen W₁ und W₂ sowie die als Batterie E dargestellte Gleichstromquelle für die Speisung des Tastrelais T. Die

909 530/100

beiden Wicklungen W₁ und W₂ des Relais T liegen in zwei parallelen Stromzweigen und sind gegensinnig gewickelt bzw. geschaltet. In dem Stromzweig der Wicklung W₁ liegt die Gleichstromquelle E und der Gleichrichter Gr₁. In dem parallelen Stromzweig liegen die Wicklung W₂ und der Gleichrichter Gr₂. Die beiden Gleichrichter Gr₁ und Gr₂ sind derart geschaltet, daß sie nur einen Stromfluß im Sinne der Polarität der Gleichstromspannungsquelle E durch die Wicklung W₁ und einen parallelen. Strom duroh die Wick- ίο lung W₂ zulassen. Ein Stromfluß in dem aus den beiden parallelen Stromzweigen mit den Wicklungen W₁ und W₃ und der Gleichstromquelle E gebildeten Stromkreis ist durch den Gleichrichter Gr₂ gesperrt.

Der Gleichstrom der Gleichstromquelle E kann bei einer Betätigung der Tastvorrichtung Ta über die Wicklung W₁, den Gleichrichter Gr₁, die Ader a, die Drossel Dr₁ den geschlossenen Kontakt der Tastvorrichung Ta und die Ader b fließen und über die Wicklung W₁ das Tastrelais T zum Ansprechen bringen. Der Gleichrichter Gr₂ sperrt die Wicklung W₂ für den Gleichstrom der Gleichstromquelle E₁ so daß die Wicklung W₂ des Tastrelais beim normalen Telegrafieren stets stromlos ist.

Die Gleichrichter Gr₁ und Gr₂ sind bei dem voriiegenden Ausführungsbeispiel je für 90V Sperrspannung und 6OmA ausgelegt; der Betriebsstrom des Tastrelais T₁ der durch die Wicklung W₁ fließt, liegt bei etwa 30 mA. Der Anzug des Relais T erfolgt bereits bei etwa 18 mA. Die Wicklungen W₁ und W₂ können vollkommen gleich ausgeführt sein; ihr Widerstand liegt bei der Größenordnung von etwa 500 Ohm. Die Gleichspannung der Gleichstromquelle E beträgt etwa 20 bis 30 V.

Für die Signalübertragung ist in der Sendestelle der Wechselstrom-Signalgeber X vorgesehen, der über die beiden Blockkondensatoren C mit den Adern α und b verbunden ist. Die Signalwechselspannung kann beispielsweise zwischen 20 und 60 V oder darüber liegen; die Wechselfrequenz ist etwa 25 Hz. An der Empfangssteile ist der Wechselstrom-Signalempfänger S über einen Blockkondensator C₁ zwischen die Adern a und b geschaltet; als Signalempfänger wird ein auf Resonanz mit der Frequenz des Signalwechselstromes abgestimmter Wecker verwendet. Die Drossel Dr kann klein sein, da sie nur jeweils während der Betätigung der Tastvorrichtung Ta an der Rufwechselspannung liegt.

Über die Blockkondensatoren C₂ können gegebenenfalls weitere Einrichtungen angeschlossen werden.

Beim normalen Telegrafiervorgang, bei dem der Kontakt der Tastvorrichtung Ta in einer den zu übertragenden Zeichen entsprechenden Folge geschlossen und wieder geöffnet wird, können beim öffnen des Kontaktes der Tastvorrichtung infolge der Induktivitat der Wicklung W₁ des Tastrelais T geringe Spannungsspitzen zwischen den Adern α and b auftreten, die sich gegebenenfalls über den Kondensator C₁ auf den Signalempfänger 5" auswirken. Um derartige Auswirkungen zu verhindern, ist der Signal emp fänger entweder auf mechanische Resonanz mit der Frequenz der Wechsel-Ruf spannung abgestimmt, oder es werden den Wicklungen W₁ und W₂ des Tastrelais Überspannungsableiter, z. B. (nicht dargestellte) Gleichrichter, parallel geschaltet, die diese Spannungsstöße ableiten.

Wenn ein Ruf übertragen wird, so liegt zwischen den Adern α und b zusätzlich zur Spannung der Gleichstromquelle E eine niederfrequente Wechselspannung, die auch auf die beiden parallel geschalteten, die Wicklungen W₁ und W₂ des Tastrelais T enthaltenden Stromzweige wirken kann. Solange das AVechselspannungspotential der Ader α positiv gegenüber dem Potential der Ader b ist, wird dadurch keine der Wicklungen des Tastrelais T beeinflußt, da die Gleichrichter Gr₁ und Gr₂ infolge ihrer Polung einen Stromfluß durch die Wicklungen W₁ und W₂ verhindern.

Ist jedoch — in der anderen Halbwelle der Wechselspannung — das Potential der Ader α negativ gegenüber dem Potential der Adte'r b, liegt also die Wechselspannung in derjenigen Richtung an den beiden Gleichrichtern Gr₁ und Gr₂, in der diese stromdurchlässig sind, so können infolgedessen in beiden Wicklungen W₁ und W₂ des Tastrelais T Ströme fließen; infolge der gegensinnigen Wicklung oder Schaltung der Wicklungen W₁ und W₂ heben diese Ströme sich jedoch in ihren magnetischen Wirkungen auf das Tastrelais auf, so daß das Relais in Ruhe bleibt.

An sich könnte während der Dauer dieser Halbwelle, in der die Ader α gegenüber der Ader b ein negatives Potential aufweist, auch ein sich der Wechselstromhalbwelle überlagernder Gleichstrom von der Gleichspannungsquelle E über die Wicklung W₁, den Gleichrichter Gr₁, den (wegen des vorübergehenden Stromdurchganges in der Durchlaßrichtung auch für einen kleineren, überlagerten Gleichstrom in entgegengesetztem Sinne durchlässigen) Gleichrichter Gr₂, die Wicklung W₂ und zurück zur Gleichstromquelle E fließen. Für einen derartig überlagerten Gleichstrom liegen jedoch die Wicklungen W₁ und W₂ des Tastrelais T nicht nur elektrisch, sondern auch magnetisch in Reihe, so daß ihre Induktivität verhältnismäßig hoch ist. Infolgedessen kann in der kurzen Zeit, in der die Ader α gegenüber der Ader b negativ ist, der überlagerte Strom in den Wicklungen W₁ und W₂ keine größeren Werte erreichen.

Die parallel durch die beiden- Zweige mit den Wicklungen W₁ und W₂ fließenden Wechselströme werden bei gleichen Windungszahlen in beiden Wicklungen — nach dem oben Erläuterten — zwar nicht ganz gleich groß sein, die Ungleichheit in der magnetischen Wirkung auf den Anker des Tastrelais T bleibt jedoch so gering, daß dieses nicht anspricht.

Wenn man auch diese geringe Ungleichheit der magnetischen Wirkungen vermeiden will, so kann man die beiden Wicklungen W₁ und W₂ mit voneinander abweichenden Impedanzwerten ausführen.

Die Anordnung gemäß der Erfindung kann besonders vorteilhaft beispielsweise als Zusatzeinrichtung in Ortsbattarie-Fernsprechern (Feldfernsprechern) verwendet werden, um wahlweise sprechen oder telegrafieren zu können. In solchen Fällen wird der Rufwechselstrom meist von einem Kurbel induktor geliefert; seine Frequenz schwankt daher zwischen 12 und 30 Hz. Der Einbau einer Drossel für 60 V und 12 Hz in den Stromkreis der Tastrelaiswicklung würde die Stromänderungen in den Telegrafiersignalen so stark verzögern, daß man nur sehr geringe Telegrafiergeschwindigkeiten erreichten könnte.

Claims

PATENTANSPRUCH:

Schaltungsanordnung zum gleichzeitigen Übertragen von niederfrequenten Wechselstrom-Rufsignalen und Gleichstrom-Telegrafiersignalen über eine Zweidrahtleitung, die über Siebglieder einerseits gleichstrommäßig an eine Tastvorrichtung und wechselstrommäßig an einen Wechselstrom-Signalgeber und anderseits gleichstrommäßig über eine örtliche Gleichstromquelle an ein Tastrelais und wechselstrommäßig an einen Wechselstrom-

Signalempfänger angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß zum Verhindern des Ansprechens des Tastrelais durch die Wechselstrom-Rufsignale zwei gegensinnig wirkende Wicklungen (w_v W₂) des Tastrelais (T) über gleichgerichtete Richtleiter (Gr₁, Gr₂) parallel an die beiden Adern (a, b) der Zweidrahtleitung angeschlossen sind und daß die Gleichspannungsquelle (E) in Reihe mit nur einer der beiden Wicklungen (W₁) des Tastrelais (T) angeordnet ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen