DE967406C - Schaltungsanordnung zur Signalgabe mittels Wechselstrom beliebiger Frequenz - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Fernmeldeanlagen, insbesondere Fernsprechanlagen, mit Wählerbetrieb, bei denen zur Übertragung sämtlicher Schaltkennzeichen und zur Einstellung der Nummernstrom·: Stoßempfänger Wechselstrom beliebiger Frequenz, z. B. auch tonfrequenter Wechselstrom, verwendet wird. Es sind zahlreiche Anordnungen bekannt, bei denen die Ortsnetze mit Gleichstromwahl betrieben werden, bei denen jedoch über die Fernleitungen mit niederfrequentem Wechselstrom von 50 Hz gearbeitet wird. An den Übergangsstellen zwischen Ortsnetz und Fernleitung sind Übertragungen eingeschaltet, welche die vom Amt ausgehenden Gleichstromschaltkennzeichen umsetzen und als Wechselstromsignale auf die abgeriegelte Fernleitung geben bzw. die über die Fernleitung eintreffenden Wechselstromzeichen wieder in Gleichstromzeichen umsetzen. In anderen Anordnungen benutzt man für ,die Zeichengabe Wechselstrom mit einer innerhalb des Sprachbereiches liegenden Frequenz. Diese Art der Signalgabe, die Tonfrequenzwahl, wird dann angewandt, wenn Verstärker in 'der Verbindungsleitung liegen, z. B. bei Vierd'rahtstrecken.

Wie bei jeder Signalgalbe, so ist auch bei Wechselstrom- und besonders bei der Tonfrequenzwahl das Augenmerk auf eine einwandfreie Übertragung der Nummernstromstöße und der verschiedenen Schaltkennzeichen zu richten. Verschiedene Lösungen sind schon bekanntgeworden, um den Einfluß von Störungen herabzumindern. So trennt man z. B. bei der Signalgabe mittels Wechselstrom bzw. Tonfrequenz die Leitung nach rückwärts zu der die Verbindung aufbauenden Stelle auf, um dort keine Störung hervorzurufen, die z. B. zur

709 752ß6

Sperrung eines Tonwahlempfängers führen könnte. Andererseits werden in V-ierdrahtstrecken Begrenzerschaltungen eingebaut, welche die auf die Leitung gelangenden Störspannungen auf ein erträgliches Maß begrenzen sollen.
,,.. Es ist auch, eine Anordnung bekannt, die in An-'-lagen mit Tanfrequenzsignalgabe eine Beeinflussting der -Empfangseinrichtungen durch aus den vorgeordneten Einrichtungen kommende tonfrequ.en.te Störströme verhindert. Hierzu werden den Sende- und Empfangseinrichtungen Schaltmittel zugeordnet, die bei einer Signalgaibe eine tonfrequente Sperrung der Leitung vor ■ den Sendeeinrichtungen bewirken. Von den vorgeordneten Einrichtungen können daher keine tonf requenten Ströme, also auch keine störenden Ströme, unmittelbar, üben die Leitung übertragen werden: Die Sperrung wird in der Weise durchgeführt, 'daß die Ädern der ankommenden Leitung kurzgeschlossen werden und zwischen diese Sperrstelle und die Sendeeinrichtung ein Abschlußwiderstand eingefügt wird.

Weitere Schwierigkeiten stellen sich der Signalisierung entgegen, wenn eine Verbindungsleitung in beiden Richtungen betrieben werden soll. Man hat schon versucht, diese Schwierigkeiten dadurch, zu umgehen, daß man zwei verschiedene Frequenzen benutzt. Es sind auch Anordnungen bekannt, bei denen die eine oder die andere Richtung den Vorrang hat.

Eine ähnliche Aufgabe ergibt sich auch bei der Gleichstromtelegrafie, wenn auf einer Leitung gesendet und empfangen werden soll. Dort ist das Problem durch die sogenannte Differentialschialtung gelöst worden. Bei dieser Schaltung sind die zwei Wicklungen des- Telegrafenempfangsrelais derart geschaltet, daß sie vom Sendestrom gegensinnig, vom Empfangsstrom aber gleichsinnig 'durchflossen werden. Beim Senden wird also die eigene Empfangsstation nicht beeinflußt.

In entsprechender Weise sind bei Tonfrequenzanl'agen auch schon Gabelschaltungen verwendet worden, um eine Beeinflussung der eigenen Tonf requenzempfangsrichtung durch abgehende Tonfrequenzsignale zu verhindern. Die bekannten Anordnungen haben aber den Nachteil, daß wohl der Empfänger, nicht aber auch der nach rückwärts führende Teil der Verbindungsleitung vor ungewollter' Beeinflussung geschützt wird. Ferner stellt : die Gabelschaltung eine zusätzliche Dämpfung im Leitungszug dar. Eine gleichzeitige Übertragung von Signalen in beiden Richtungen ist bei diesen bekannten Anordnungen nicht möglich, vielmehr wird in diesem Falle die Aussendung der Signale auf beiden Seiten der Leitung unterbunden. ' Es sind auch Anordnungen bekannt, bei denen Tonfrequenzsignalempfänger über Differentialübertrager angeschaltet sind. Diese Differentialü'bertrager haben· den Zweck, eine Beeinflussung des Empfängers nur in der Vorwärtsrichtung, nicht aber in der Rückwärtsrichtung zu erlauben. Die Signalströme selbst werden aber davon unabhängig in beiden Übertragungsrichtungen auf den weiterführenden Teil der Verbindungsleitung gegeben. Es werden also nicht die tonfrequenten Signale von der hinter dem Empfänger liegenden Übertragungsleitung ferngehalten, vielmehr verläuft die Übertragung in beiden Richtungen ungehindert. Lediglich -der Empfänger ist richtungsabhängig und kann nur in der einen Übertragungsrichtung wirksam werden. Nachteilig bei diesen bekannten Anordnungen wirkt sich aus, daß die Differentialübertrager eine zusätzliche Dämpfung bedeuten, die stets im Leitungszug eingeschaltet bleibt.

Alle bekannten Anordnungen erfordern jedoch einen mehr oder weniger großen Aufwand und erfüllen ihren Zweck nur zum Teil. Um bei der Übertragung von Wechselstromsignalen beliebiger Frequenz über Fernmeldeleitungen die genannten Nachteile zu vermeiden, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, die zur Einspeisung der Signale auf die Übertragungsleitung dienende und als Gabelschaltung ausgebildete Anordnung derart in den. Leitungszug einzuschalten, daß sie nur während einer Signalgabe wirksam ist, in den übrigen Zeiten jedoch durch Kurzschließen bzw. Abtrennen ihrer einzelnen Teile keine Dämpfung für den Übertragungsweg darstellt. Vorzugsweise werden dabei die einzelnen Teile der Gabelschaltung durch Kontakte des Stromstoßsenderelais im Rhythmus der Signalgabe zur Wirkung gebracht. Diese Anordnung bringt den Vorteil, daß die Sprechadern nie unterbrochen werden und daß keine Kontakte in den Sprechadern zu liegen brauchen. Da bei der Signalgabe die ankommende Seite der Übertragungsleitung im Nullzweig der durch den Signalgenerator gespeisten Brückenanordnuing liegt, ist eine Beeinflussung sämtlicher rückwärts liegender Empfangseinrichtungen ausgeschlossen. Auf diese Weise wird nicht nur der dem betreffeniden Leitungsabschnitt zugeordnete Tonfrequenzempfänger, sondern: auch z. B. der Tonfrequenzempfänger eines vorhergehenden Leitungsabschnittes nicht fälschlicherweise beeinflußt. Eine durch solche Störungen möglicherweise erfolgende Sperrung der Empfänger anderer Leitungsabschnitte wird verhindert.

Wenn die Schaltung, wie oben erwähnt, so ausgeführt ist, daß der zur Amtseinrichtung weiterführende Teil der Übertragungsleitung beim Aussenden von Signalen im stromlosen Nullzweig Hegt, dann kann man noch einen Schritt weitergehen und diesen Zweig während der Impulsgabe kurzschließen. Dadurch wird erreicht, daß Störsignale, die von der ankommenden Seite der Leitung kommen, während der Signalgabe nicht auf die weiterführende Leitung gelangen können.

An Hand der Zeichnungen sei das Prinzip der Erfindung und die Wirkungsweise von zwei Ausführungsbeispielen'beschrieben.

Fig. ι zeigt eine bekannte Anordnung zum Aussenden von Wechselstromsignalen'. Zwei Umschaltekontakte des nicht gezeichneten Stromstoßsenderelais schalten im Rhythmus der Signalgabe die Wechselstromquelle an die abgehende Leitung an und unterbrechen dabei die Leitung nach rückwärts. Im Ruhezustand des Stromstoßsenderelais, also z. B. während des Gesprächs, werden die Sprech-

ädern durch die Umschaltekontakte geschlossen gehalten.

Fig. 2 zeigt eine erfindungsgemäße Anordnung zur Einspeisung von Wechselstromsignalen über eine Gabelschaltung. Durch Betätigen des Stromstoßsendekontaktes wird von der Primärwicklung P eines Gafoelübertragers eine Wechselspannung in der Sekundärwicklung induziert. Die Frequenz der speisenden Wechselstromquelle kann beliebig, z. B.

ίο niederfrequent 50 Hz oder tonfrequent sein.

Die Sekundärwicklung ist so in vier Teilwicklungen SI bis SIV unterteilt, daß eine unsymmetrische Gabelschaltung entsteht, <bei der einerseits die Dämpfung zwischen Eingang »L an« und Ausgang «L ab» unr gering ist, z. B. nur wenige cN beträgt, und bei der andererseits der Leitungseingang »L an« gegenüber dem Generatoreingang P durch geeignete Einstellung des Nachbildwiderstandes N weitgehend entkoppelt ist. Eine im amtsseitigen Leitungszweig liegende Empfangseinrichtung E wird infolgedessen von den gesendeten Signalwechselströmen nicht beeinflußt, wogegen sie sofort anspricht, wenn rückwärts von »L ab« her Zeichen gegeben werden.

Fig. 4 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung für Betrieb mit Tonfrequenz. Dargestellt ist eine vereinfachte abgehende Tonwahlübertragung. Es sind nur die wichtigsten und für die Arbeitsweise der Erfindung maßgeblichen Stromkreise aufgenommen.

Bei der Belegung wird über die c-Ader zunächst die I. Wicklung des Relais A erregt, das mit seinem Kontakt a^l über

+ , a¹, A(Il), ei", C(I),

die Relais C und A 1 bringt. Belegungsrelais C legt seine II. Wicklung über den Kontakt c^l an die c-Ader und hält sich weiter, während der Kontakt c^IV das Relais C1 zum Ansprechen bringt. Die

I. Wicklung des ^-Relais wird durch Kontakt c¹, seine II. Wicklung durch Kontakt c i" abgetrennt, so daß es abfällt.

Beim Abfallen von Kontakt a^v wird das Relais C 2 eingeschaltet, wodurch auch das A1 -Relais stromlos wird und verzögert abfällt. Das Relais A 1 übernimmt mit Kontakt αϊ¹ die Aussendung des tonfrequenten Belegungsstromstoßes. Die tonfrequente Signalfrequenz wird in der in Fig. 2 gezeigten Anordnung auf die abgehenden Sprechadern a'/b' gegeben. Der quer zu den Sprechadern liegende Widerstand, Λ* hat einen dem Leitungswiderstand entsprechenden Wert, so daß die ankommende Leitung, wie erwähnt, den Nullzweig einer abgeglichenen Brückenanordnung 'bildet. Dieser Zweig kann daher kurzgeschlossen werden. Den Kurzschluß der a'/b'-Adern vollziehen die Kontakte a^IV bzw. ai¹¹¹ bzw. ν während der Stromstoßgabe. Es ist somit für die ausgesandten tonfrequenten Signale unmöglich, über die α'/fc'-Adern nach rückwärts zu gelangen und dort falsche Schaltmaßnahmen einzuleiten. Andererseits können aber auch keine Störungen, die von davorliegenden Verbindungseinrichtungen herkommen, über die kurzgeschlossene Stelle hinweg zu nachfolgenden Einrichtungen gelangen und dort möglicherweise zur Sperrung eines Tonwahlempfängers führen. Auf diese Weise wird eine einwandfreie Signalgabe erzielt, und Störungen werden praktisch vollkommen unterdrückt.

Zur weiteren Stromstoßgabe nimmt Relais ^4(I) über die rf-Ader die Stromstöße auf. Durch die Kontakte C2ⁿ und a^m wird der Kondensator C aufgeladen und entlädt sich nach Abfall des ^"-Kontaktes über Relais A1. Die Stromstoßgäbe durch A ι erfolgt also zeitlich etwas verzögert.

Rückwärtige Signale werden in einer an sich bekannten Anordnung vom Tonfrequenzsignalempfänger aufgenommen. Das Relais/ spricht auf diese Signale an und steuert mit seinem Kontakt i das Relais E1, welches mit Kontakt e 1 die Signale über die ^-Ader nach rückwärts weitergibt.

Die Gabelschaltung zur Einspeisung der Signale ist — wie erwähnt — so dimensioniert, daß ihre Einfügungsdämpfung gering ist, d. h., die Gabel kann dauernd im Sprechkreis eingeschaltet bleiben. Gemäß weiterer Ausbildung der Erfindung kann jedoch die Gabel auch nur während der Signalgabe in die Vertnndungsleitung eingeschaltet werden. Die in den Sprechadern liegenden Wicklungen werden normalerweise durch Kontakte des Stromstoßsenderelais überbrückt, und der Querzweig wird aufgetrennt. Eine derartige Anordnung wird im nachstehend beschriebenen Anwendungsbeispiel verwendet. Sie bietet den Vorteil, daß beim Sprechen praktisch keine zusätzliche Dämpfung auftritt.

Ein zweites Anwendungs'beispiel der Erfindung sei an Hand der Fig. 5 beschrieben. Es handelt sich um Signalgabe mittels Wechselstrom, z. B. von 50 Hz, über abgeriegelte Zweidrahtleitungen, mit wechselgerichtetem Verkehr. Auf beiden Seiten der Verbindungsleitung sind hier spiegelbildlich zueinander Gabelschaltungen zur Einspeisung der Signale angeordnet. Im abgehenden Verkehr werden vor dem Ortsleitungsübertrager OLÜx die Gleichstromsignale durch Relais A2 aufgenommen. Dessen Kontakte α2¹¹¹ und ß2^IV heben den Kurzschluß der in den Sprechadern liegenden Wicklungen der Gabel auf, Kontakt α 2¹¹ schließt den Querzweig, und Kontatka2^I legt die Wechselstromquelle an. Die Aussendung der Signale erfolgt, wie schon oben beschrieben wurde, wobei wieder der ankommende Leitungszug im Nullzweig liegt, das Relais /1 also nicht ansprechen kann. Auf der anderen Seite der Fernleitung sind die Kontakte e 2¹¹¹ und e2^lv geschlossen, und Kontakt e2ⁿ ist geöffnet. Dadurch kann Relais/2 die Signale ungeschwächt aufnehmen und mit Kontakt 12 wieder Gleichstromimpulse weitergeben. Ganz analog dazu erfolgt die rückwärtige Signalgabe durch Relais E2, das die Gleichstromsignale aufnimmt und mit seinen Kontakten e2^l bis e2^iy die Wechselstromsignalgabe steuert. In diesem Falle bleibt das Relais /2 unbeeinflußt, während am abgehenden Ende der Verbindungsleitung das Relais /1 über die geschlossenen Kontakte α2¹¹¹ und α·2^ΐν die Wechselstromsignale aufnimmt und mit i 1 wieder in Gleichstromstöße umsetzt.

Es sei nun gezeigt, daß außer einer normalen wechselgerichteten Signalgabe mit Hilfe 'dieser Anordnung auch eine gleichzeitige Übertragung von Wechselstromsignalen in beiden Richtungen durchgeführt werden kann. Wenn das Relais A 2 in der oben beschriebenen Weise Signale sendet und zur gleichen Zeit auch das Relais E 2 der Gegenseite erregt ist, d. h., wenn die Gegenseite gleichzeitig sendet, dann liegt das Empfangsrelais /2, von der Fernleitung her gesehen, in einem stromdurchflossenen Brückenzweig und spricht an. Dagegen liegt das Empfangsrelais /2 für die von e2¹¹ ausgesandten Signale im Nullzweig der Brücke, es wird also von ihnen nicht beeinflußt. Ganz entsprechend liegen die Verhältnisse auf der abgehenden Seite der Zweidraht-Verbindungsleitung. Hier spricht das Relais/1 wohl auf die rückwärts kommenden Signale an, wird aber von den ausgesandten Vorwärtssignalen nicht betätigt. Auf diese Weise wird mit einfachsten Mitteln eine gleichzeitige und gegenseitig nicht gestörte Wechselstromsignalgabe erreicht. Man vermeidet so einen Aufwand an Schaltmitteln, man benötigt nur eine einzige Signalfrequenz und erhält eine unver zöger te Durchgabe von Signalen, da in keinem Falle beim Zusammentreffen gegenläufiger Signale die Signale der einen Richtung gegenüber der anderen Richtung verzögert oder gar ganz unterdrückt werden, Weil bei der beschriebenen Anordung die Gabelschaltung nur bei einer Signalgabe in die Ver-'bindungsleitung eingeschaltet wird, braucht man auf die Dämpfung der Sprechwege nicht besondere Sorgfalt zu legen, die Dimensionierung der Gaibelschaltungen wird also einfacher. Man kann jetzt sogar nochmals einen Schritt weitergehen und nach Fig. 3 die Gabelschaltungen unsymmetrisch ausbilden und zwei Wicklungen und einen Kontakt einsparen.

Die vorstehend an Hand zweier Ausführungsbeispiele beschriebene Erfindung ist für jede beliebige Frequenz anwendbar. Sie ermöglicht durch die vorgeschlagene Art der Einspeisung der Signale eine störungsfreie Signalgabe sowohl im Zweidrahtals auch im Vierdrahtbetrieb. Ihr besonderer Vorteil liegt darin, daß mit ihrer Hilfe eine gleichzeitige Signalisierung in beiden Richtungen mit geringstem Aufwand an Schaltmitteln durchgeführt werden kann.

Claims (6)

1. PATENTANSPRÜCHE:

   i. Schaltungsanordnung zur Übertragung von Wechselstromsignalen beliebiger Frequenz über Fernmeldeleitungen, insbesondere zur tonfrequenten Signalgabe in Fernsprechanlagen, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Einspeisung der Signale auf die Übertragungsleitung dienende und als Gabelschaltung ausgebildete Anordnung derart in den Leitungszug eingeschaltet ist, daß sie nur während einer Signalgabe wirksam ist, in den übrigen Zeiten jedoch durch Kurzschließen bzw. Abtrennen ihrer einzelnen Teile keine Dämpfung für den Übertragungsweg darstellt.
2. 2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Teile der Gabelschaltung durch Kontakte des Stromstoßsenderelais im Rhythmus der Signalgabe zur Wirkung gebracht werden.
3. 3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Signalgabe die im Nullzweig der durch den Signalgenerator gespeisten Brückenanordnung liegende ankommende Seite der Übertragungsleitung kurzgeschlossen wird.
4. 4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Nullzweig der Brückenanordnung durch Kontakte der die Signalgabe bewirkenden Relais oder eines während der Dauer einer Stromstoßreihe erregten Hilfsrelais kurzgeschlossen wird.
5. 5. Anwendung einer Schal.tungsanordnung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß an beiden Enden einer Zweidrahtleitung je eine Gabelschaltung derart angeschaltet ist, daß die Signalempfangsmittel bezüglich der abgehenden Signale im Nullzweig, bezüglich der ankommenden Signale jedoch in einem anderen Zweig der Brückenanordnung liegen, so daß eine gleichzeitige Signalgabe in beiden Richtungen ermöglicht wird.
6. 6. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß unsymmetrische Gäbelschaltungen verwendet werden.

   In Betracht gezogene Druckschriften:

   Deutsche Patentschriften Nr. 684 504, 815 357, 122, 676645;

   britische Patentschriften Nr. 562870, 566602; französische Patentschrift Nr. 954872;

   M. Langer, »Studien über Aufgaben der Fernsprechtechnik«, 2. Teil, 1944, S. 195;

   »Fragen der Technik in Einzeldarstellungen«, 1949, S. 311.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

   © 709752/36 10.57