DE257235C

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Publication number: DE257235C
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KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMTPATENT OFFICE

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung, um eine Leitung mit Gleichstrom zu speisen, der periodisch in entgegengesetzter Richtung fließt, um Vorrichtungen in Gang zu setzen, die durch einen Wechsel in der Polarität oder in der Stromrichtung betätigt werden. Die Einrichtung läßt sich also beispielsweise zur Speisung der Leitungen von Fernsprechvermittlungsämtern mit Gleichstrom verwenden, derThe invention relates to a device for feeding a line with direct current, the periodically flows in the opposite direction to start devices that can be actuated by a change in polarity or in the direction of the current. The establishment can therefore be used, for example, to feed the lines of telephone exchanges use with direct current, the

ίο sowohl für Sprechzwecke als auch dazu dient, Meßvorrichtungen in Gang zu setzen, die während der Benutzung des Teilnehmerstromkreises durch eine bloße Umkehr in der Stromrichtung oder durch Polwechsel zur Wirkung gebracht werden.ίο serves both for speaking purposes and to To set measuring devices in motion during the use of the subscriber circuit brought about by a mere reversal in the direction of the current or by changing the polarity will.

Die vorliegende Erfindung besteht darin, daß zur Speisung von Leitungen mit Gleichstrom in abwechselnd entgegengesetzter Richtung zwei Gleichstromerzeuger hintereinander mit gleichnamigen Polen aneinanderliegend geschaltet sind und die Felder dieser Stromerzeuger abwechselnd erregt werden. Gegenüber der Speisung von Leitungen mit abwechselnd entgegengesetzt gerichtetem Gleichstrom mit Hilfe von Batterien hat diese Anordnung den Vorteil, daß die mit der Verwendung von Batterien verbundenen Ubelstände vermieden werden, die darin bestehen, daß die Elemente erneuert oder bei Verwendung von Sekundärbatterien diese neu geladen werden müssen, wodurch sich in beiden Fällen Betriebsunterbrechungen ergeben, die besonders bei Fernsprechvermittlungsämtern mit vielen Leitungen häufig und deshalb sehr störend sind.The present invention consists in that for feeding lines with direct current alternately in opposite directions two direct current generators one behind the other with poles of the same name are connected to one another and the fields of these power generators are alternately excited. Compared to the feeding of lines with alternately oppositely directed direct current With the help of batteries, this arrangement has the advantage that with the use of Batteries related inconveniences are avoided, which consist in the elements renewed or, if secondary batteries are used, they have to be recharged, which results in business interruptions in both cases, particularly in the case of telephone exchanges with many lines and are therefore very annoying.

Auf der Zeichnung ist ein Schema einer gemaß der vorliegenden Erfindung ausgeführten Anlage dargestellt. Die Zeichnung veranschaulicht die Vorrichtung in Verbindung mit einer Fernsprechanlage mit einem Amt und zwei Teilnehmerstromkreisen. Die Vorrichtung gemaß der Erfindung dient bei dieser Anlage zur Ingangsetzung der Gesprächsdauermeßvorrichtung. Die Anordnung läßt sich aber auch zu beliebigen anderen Zwecken verwenden.In the drawing is a schematic of one carried out according to the present invention Plant shown. The drawing illustrates the device in conjunction with a Telephone system with one exchange and two subscriber circuits. The device according to the invention is used in this system to initiate the call duration measuring device. However, the arrangement can also be used for any other purpose.

Bei einer Meßvorrichtung der angegebenen Art, die durch die Richtungsänderung des Stromdurchflusses durch die Leitung zur Wirkung gebracht wird, ist es erwünscht, daß der Übergang aus der einen in die entgegengesetzte Richtung derart abgestuft wird, daß der Strom vor dem Richtungswechsel allmählich vermindert und nach dem Richtungswechsel allmählich verstärkt wird. Mit anderen Worten, der Wechsel im Potential des Stromes muß ganz regelmäßig vor sich gehen, so daß keine Vibrationen auf die Membran des Telephons übertragen werden und der Teilnehmer keine Störungen infolge des Richtungswechsels des Stromes empfindet.In a measuring device of the type specified, which is caused by the change in direction of the Current flow through the line is brought into effect, it is desirable that the Transition from the one in the opposite direction is graded in such a way that the current is gradually reduced before the change of direction and gradually increased after the change of direction. With others Words, the change in the potential of the current must take place quite regularly, so that no vibrations are transmitted to the membrane of the phone and the Participant does not feel any disturbances as a result of the change of direction of the current.

Zur Ausführung der Erfindung werden zwei Gleichstromgeneratoren benutzt, die derart zwischen die beiden Zweige des Stromkreises hintereinandergeschaltet sind, daß sie mit gleichnamigen Polen aneinanderliegen. DieTo carry out the invention, two direct current generators are used, the such between the two branches of the circuit are connected in series that they with poles of the same name lie next to each other. the

Anker der beiden Generatoren drehen sich beständig und die Wicklungen eines jeden Ankers dienen abwechselnd als Leitung für den Strom des anderen Ankers, wenn die zu letzterem gehörige Feldwicklung erregt wird. Mit den Generatoren sind elektrolytische Apparate verbunden, die zu den Polen der Generatoren in Brücke geschaltet sind und dazu dienen, die geringen Schwankungen in der PolaritätThe armatures of the two generators are constantly rotating, as are the windings of each armature serve alternately as a conduit for the current of the other armature when the latter appropriate field winding is excited. With the generators are electrolytic apparatus connected, which are connected in bridge to the poles of the generators and serve to the small fluctuations in polarity

ίο des Stromes aufzufangen, die während der Wirkung der Generatoren infolge der Kommutierung entstehen und sonst während des Ganges eines jeden Generators merkbar sein würden. Verschiedene Ausführungsarten von elektrolytischen Apparaten können zu diesem Zwecke angewandt werden. Vorzugsweise wird man, besonders wenn es sich um die Anwendung der Erfindung auf ein Telephonsystem handelt, Akkumulatoren anwenden, da diese außerdem noch als Stromquelle für das Fernsprechamt dienen und so mit den Generatoren verbunden werden können, daß die Akkumulatoren durch die Generatoren voll geladen bleiben. ίο catch the current that occurs during the Effect of the generators arise as a result of the commutation and otherwise during the course of every generator would be noticeable. Different types of electrolytic Apparatus can be used for this purpose. Preferably one will, especially when it comes to applying of the invention acts on a telephone system, use accumulators, as these also serve as a power source for the telephone exchange and so with the generators can be connected so that the accumulators remain fully charged by the generators.

Auf der Zeichnung sind zwei Gleichstromgeneratoren A und M veranschaulicht, die Bürsten α m und a¹ m¹ besitzen. Diese Bürsten sind in die Linienleitungen eingeschaltet, die durch die Sammelschienen C und D in der Zeichnung angedeutet sind. Von diesen Sammelschienen führen Leitungen c und d nach den Bürsten a¹ m¹, und der Stromkreis wird durch die Leitung e vervollständigt, die die positiven Bürsten α und m der beiden Generatoren miteinander verbindet. Die Feldmagnete der Generatoren sind mit A¹ und M¹ bezeichnet und tragen die Feldwicklungen a² w², die an einem Ende durch die Leitung f miteinander verbunden sind, während ihre anderen Enden nach Kontakten a³ m³ führen, mit denen ein Schalter g zusammenwirken kann. Der Erregerstrom für die beiden Generatoren wird von einer Dynamomaschine G geliefert, deren Bürste g² durch ein Leitungsstück g⁴ an die Leitung f angeschlossen ist, während die Bürste g³ durch eine Leitung g⁶ mit dem Schalter g in Verbindung steht.In the drawing, two direct current generators A and M are illustrated, the brushes α m and a ¹ m ¹ have. These brushes are connected to the line lines, which are indicated by the busbars C and D in the drawing. From these busbars, lines c and d lead to the brushes a ¹ m ¹ , and the circuit is completed by the line e , which connects the positive brushes α and m of the two generators to one another. The field magnets of the generators are labeled A ¹ and M ¹ and carry the field windings a ² w ² , which are connected to one another at one end by the line f , while their other ends lead to contacts a ³ m ³ , with which a switch g can work together. The excitation current for the two generators is supplied by a dynamo machine G , the brush g ^{2 of} which is connected to the line f by a line piece g ⁴ , while the brush g ^{3 is} connected to the switch g through a line g ⁶ .

Zur Bewegung des Schalters g können beliebige Vorrichtungen angeordnet sein. Da er aber zweckmäßig periodisch in gegebenen Zeitabständen bewegt werden soll, so wird er durch einen Elektromagneten H umgelegt, der in einem durch ein Uhrwerk abwechselnd unterbrochenen und geschlossenen Ortstromkreis liegt. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel wird der Stromkreis des Magneten H durch eine Ortsbatterie erzeugt und enthält ein Paar Kontakte h k¹, von denen der letztere durch ein Kurvenstück h², das durch das Uhrwerk h³ angetrieben wird, abwechselnd gegen den Kontakt h bewegt oder davon entfernt wird. Wird der Kontakt geschlossen, so wird der Elektromagnet H erregt und zieht den Schalter g an. Findet bei h h¹ Unterbrechung statt, so kehrt der Schalter g unter dem Einfluß der Feder g⁶ in die in der Zeichnung dargestellte Lage zurück. Diese Bewegungen des Schalters vollziehen sich in genau bestimmten Zeitzwischenräumen, die sich nach Sekunden berechnen.Any devices can be arranged to move the switch g. Since it should be moved periodically at given time intervals, it is turned over by an electromagnet H , which is located in a local circuit alternately interrupted and closed by a clockwork. In the embodiment shown, the circuit of the magnet H is generated by a local battery and contains a pair of contacts hk ¹ , the latter of which is alternately moved towards or away from contact h by a cam h ² driven by the clockwork h ³ will. If the contact is closed, the electromagnet H is excited and pulls the switch g on. If there is an interruption at hh ¹ , the switch g returns to the position shown in the drawing under the influence of the spring g ^6. These movements of the switch take place in precisely defined time intervals that are calculated in seconds.

Die Anker der Generatoren A und M werden beständig durch einen beliebigen Motor angetrieben, ebenso der Anker der Dynamomaschine G oder der Anker der Erregermaschine, die an Stelle dieser Dynamo benutzt werden kann, wenn der Erregerstrom aus einer anderen Stromquelle zugeführt wird. Die Generatoren und die Dynamomaschine sind in der Zeichnung der Deutlichkeit halber als getrennte Teile dargestellt. Bei der praktischen Ausführung können sie als Teile einer einzigen Maschine angeordnet werden, indem man die verschiedenen Anker auf eine einzige Welle setzt.The armatures of the generators A and M are constantly driven by any motor, as is the armature of the dynamo G or the armature of the exciter, which can be used in place of this dynamo if the excitation current is supplied from another power source. The generators and the dynamo are shown as separate parts in the drawing for the sake of clarity. In practice, they can be arranged as parts of a single machine by placing the various armatures on a single shaft.

Um Störungen in der Linienleitung zu vermeiden und Nebengeräusche zu beseitigen, die durch die geringen Stromschwankungen infolge des Kommutierens entstehen können und die im Telephon als summendes Geräusch gehört werden, und um ferner eine allmähliche Abnähme der Spannung in der einen Richtung und eine allmähliche Zunahme in der anderen Richtung zu erzielen, sind mit den Generatoren elektrolytische Apparate, z. B. eine Akkumulatorenbatterie, verbunden. Diese ist in der Zeichnung in zwei Teile zerlegt, die mit jB und X bezeichnet und an die Bürsten der Generatoren angeschlossen sind. Jede der Batterien ist so angeordnet, daß sie für einen der Generatoren eine Belastung bildet, wenn -er in Wirkung tritt. Bei der Anwendung von Akkumulatorenbatterien werden Aluminiumzellen B¹ und X¹ eingeschaltet, die einen Elektrolyten enthalten. Diese Zellen liegen in den Akkumulatorenstromkreisen zwischen den Akkumulatoren und den Generatoren in solcher Lage, daß sie die Entladung der Akkumulatoren in die Generatoren oder einen gegenseitigen Kurzschluß verhindern, daß sie aber andererseits die Ladung der Akkumulatoren durch die Stromerzeuger gestatten. .In order to avoid disturbances in the line line and to eliminate background noises which can arise from the small current fluctuations as a result of commutation and which can be heard in the telephone as a humming noise, and also to ensure a gradual decrease in the voltage in one direction and a gradual increase in the To achieve another direction, electrolytic devices, e.g. B. a storage battery connected. This is broken down into two parts in the drawing, labeled jB and X and connected to the brushes of the generators. Each of the batteries is arranged to create a load on one of the generators when it comes into effect. When using accumulator batteries, aluminum cells B ¹ and X ¹ , which contain an electrolyte, are switched on. These cells are located in the accumulator circuits between the accumulators and the generators in such a position that they prevent the accumulators from discharging into the generators or a mutual short circuit, but on the other hand they allow the accumulators to be charged by the power generator. .

Bei der dargestellten Ausführungsform ist der Teil B des elektrolytischen Apparates mit seinem negativen Pol durch den Draht b mit der Sammelschiene C in Verbindung. Der positive Pol ist in ähnlicher Weise durch die Leitungen b¹ und δ², zwischen denen die Aluminiumzelle B¹ liegt, mit der Sammelschiene D in Verbindung. Der andere Akkumulator X ist in ähnlicher Weise mit der Sammelschiene D durch die Leitung χ und mit der Sammelschiene C durch die Leitungen x¹ und x² ver-In the embodiment shown, the negative pole of part B of the electrolytic apparatus is connected to the busbar C through the wire b . The positive pole is similarly connected to the busbar D through the lines b ¹ and δ ² , between which the aluminum cell B ¹ is located. The other accumulator X is connected in a similar way to the busbar D through the line χ and to the busbar C through the lines x ¹ and x ^2.

bunden, zwischen denen die Aluminiumzelle X¹ eingeschaltet ist. An Stelle der Aluminiumzellen können selbstverständlich auch andere Einrichtungen treten, die eine Entladung der Akkumulatoren in die Generatoren verhindern. Wenn der Schalter g mit dem Kontakt a³ in Berührung ist, so wird durch den Stromkreis der Dynamomaschine G die Feldwicklung a² des Generators A erregt. Infolgedessenbound, between which the aluminum cell X ^{1 is} switched on. Instead of the aluminum cells, it is of course also possible to use other devices that prevent the accumulators from discharging into the generators. When the switch g is in contact with the contact a ³ , the field winding a ^{2 of} the generator A is excited by the circuit of the dynamo G. Consequently

ίο erzeugt der Generator A einen Strom von bestimmter Richtung, der folgenden Verlauf nimmt: Von der Sammelschiene C über die Leitung c, die Bürsten-«¹ α, die Leitung e, die . Bürsten m m¹, die Leitung d, Sammelschiene D und dann über die Linienleitung * zurück zur Sammelschiene C. Wird der Schalter g durch den Elektromagneten H angezogen und mit dem Kontakt m^s in Berührung gebracht, so wird die Feldwicklung a² stromlos und statt dessen die Feldwicklung to² des Generators M erregt. Dieser Generator erzeugt nun einen Stromkreis, der durch dieselben Teile läuft wie der vorher erwähnte, jedoch in entgegengesetzter Richtung. Dabei erfolgt die Erzeugung des Stromes im Generator M, während der Generator A an Spannung verliert, so daß zwischen den beiden Generatoren stets Ausgleich vorhanden ist. Wenn während der Wirkung des Generators A der innere Wider-ίο the generator A generates a current of a certain direction, which takes the following course: From the busbar C via the line c, the brush « ¹ α, the line e, the. Brushes mm ¹ , the line d, busbar D and then via the line * back to the busbar C. If the switch g is attracted by the electromagnet H and brought into contact with the contact m ^s , the field winding a ^{2 is} de-energized and instead the field winding to ^{2 of} the generator M is excited. This generator now creates a circuit that runs through the same parts as the one previously mentioned, but in the opposite direction. The current is generated in the generator M, while the generator A loses its voltage, so that there is always a balance between the two generators. If during the action of generator A the internal resistance

■30 stand der Akkumulatoren durch die Linienspannung erreicht ist, so nimmt der Strom folgenden Verlauf: Von der Bürste α über Leitung e, Bürsten m m¹, Leitungen d b², Zelle B¹, Leitung b¹, Akkumulator B, Leitun-'35 gen b c und Bürste α¹. Dieser Stromkreis wird durch die Zelle B¹ geschlossen, wenn die der Belastung entsprechende Spannung erreicht ist. Ein ähnlicher Stromverlauf wird durch den Generator M über den Akkumulator X hervorgerufen, wenn die Spannung in der Leitung so groß geworden ist, daß der Widerstand des Akkumulators überwunden wird. Dieser Strom verläuft wie folgt: Von der Bürste m über Leitung e, Bürsten a a¹, Leitungen c x², Zelle X¹, Leitung λ;¹, Akkumulator X, Leitungen χ d und Bürste m¹. If the accumulators stood at 30 through the line voltage, the current takes the following course: From the brush α via line e, brushes mm ¹ , lines db ² , cell B ¹ , line b ¹ , accumulator B, lines bc and brush α ¹ . This circuit is closed by cell B ¹ when the voltage corresponding to the load is reached. A similar current curve is produced by the generator M via the accumulator X when the voltage in the line has become so great that the resistance of the accumulator is overcome. This current runs as follows: from the brush m via line e, brushes aa ¹ , lines cx ² , cell X ¹ , line λ; ¹ , accumulator X, leads χ d and brush m ¹ .

Bei der auf der Zeichnung schematisch dargestellten Fernsprechanlage sind zwei Teilnehmerstellen I und / angenommen, von denen jede das übliche Mikrophon T und das Telephon R enthält, die in die Linienleitungen i j eingeschaltet sind. Auf dem Amt befinden' sich die üblichen Stöpsel und Buchsen mit Spitzen- und Hülsenkontakten, deren Zuleitungen auf der Zeichnung mit I I¹ und k k¹ bezeichnet sind. Die Meßvorrichtung, durch die angezeigt werden soll, wie lange die Leitung des anrufenden Teilnehmers für ein Gespräch benutzt wird, liegt auf der Teilnehmerstation und besteht aus einer Reihe von Ziffernscheiben n. Diese Ziffernscheiben werden durch elektromagnetische Vorrichtungen bewegt, die durch einen Strom erregt werden, der in gegebenen Zeitintervallen durch die oben beschriebene Anlage ausgesandt wird. Infolge 6g der getroffenen Anordnung werden die Sprechströme nicht unterbrochen und es finden deshalb störende Geräusche in den Membranen der Teilnehmerstationen nicht statt. Beim Wechsel der Stromrichtung geschieht die Abnähme der Spannung in der einen Richtung und die Zunahme in der anderen Richtung allmählich. In the telephone system shown schematically in the drawing, two subscriber stations I and / are assumed, each of which contains the usual microphone T and the telephone R , which are connected to the line lines ij . The office has the usual plugs and sockets with tip and socket contacts, the leads of which are marked with II ¹ and kk ¹ on the drawing. The measuring device, which is intended to indicate how long the calling party's line is used for a conversation, is located on the subscriber station and consists of a series of dials n. These dials are moved by electromagnetic devices that are excited by a current, which is sent out at given time intervals by the system described above. As a result of the arrangement made, the speech streams are not interrupted and there are therefore no disturbing noises in the membranes of the subscriber stations. When changing the direction of the current, the voltage decreases in one direction and increases gradually in the other direction.

Die Leitungen des angerufenen Teilnehmers sind mit entgegengesetzten Seiten desjenigen Akkumulators verbunden, aus dem Strom für Sprechzwecke in die Leitung des anrufenden Teilnehmers gesandt wird, und zwar ist die Verbindung so, daß ein Stromlauf nur in der einen Richtung erzielt wird, in der die Meß-Vorrichtung des angerufenen Teilnehmers nicht in Gang gesetzt wird. Sollte es in besonderen Fällen erwünscht sein, auch die Meßvorrichtung des angerufenen Teilnehmers in Gang zu setzen, so kann die Leitung I in der durch die punktierte Linie /^B angedeuteten Weise mit der Sammelschiene D verbunden werden, während die in der Zeichnung nicht dargestellte direkte Verbindung mit der einen Seite des Akkumulators fortfällt.The lines of the called subscriber are connected to opposite sides of the accumulator from which electricity for speech purposes is sent into the line of the calling subscriber, and the connection is such that a current flow is achieved only in the one direction in which the measurement The called party's device is not started. Should it be desirable in special cases to also set the measuring device of the called subscriber in motion, the line I can be connected to the busbar D in the manner indicated by the dotted line / ^B , while the direct connection, not shown in the drawing with one side of the accumulator is omitted.

Ein Ausgleich zwischen dem Stromverbrauch der beiden Akkumulatoren B und X kann dadurch erzielt werden, daß man die Akkumulatoren als Stromquelle zur Betätigung der Anrufsignale oder des Prüfstromkreises benutzt. Es ist in der Praxis indessen im allgemeinen üblich, die Akkumulatoren zur Zuführung des Stromes zu einer gleichen Anzahl von Anrufstromkreisen zu benutzen.A balance between the power consumption of the two accumulators B and X can be achieved by using the accumulators as a power source for actuating the call signals or the test circuit. In practice, however, it is generally customary to use the accumulators to supply the current to an equal number of call circuits.

Die gemäß der Erfindung getroffene Einrichtung zur Speisung von Leitungen mit Gleichstrom in abwechselnd entgegengesetzter Richtung kann auch noch zu anderen Zwecken als zu der als Beispiel beschriebenen Speisung der Leitungen von Fernsprechvermittlungsämtern dienen. So kann bei elektrischen Uhren der die Hemmung in Gang setzende Elektromagnet derart durch die Einrichtung gespeist werden, daß der Strom diesen Magneten abwechselnd in entgegengesetzter Rich- no tung umfließt, so daß die Hemmklinken abwechselnd hin und her geschwungen werden. Ferner läßt sich die Einrichtung für Reklamebeleuchtung anwenden, wo die Lampen in zwei oder mehr Stromkreise eingeschaltet sind und abwechselnd durch eine Schaltvorrichtung entzündet und gelöscht werden. Die Schaltvorrichtung kann mittels der Einrichtung nach der vorliegenden Erfindung durch den Wechsel in der Polarität des Stromes bewegt werden.The device made according to the invention for feeding lines with Direct current in alternately opposite directions can also be used for other purposes than to the feed of the lines of telephone exchanges described as an example to serve. In the case of electrical clocks, for example, the electromagnet that sets the escapement in motion can pass through the device in this way are fed so that the current alternates with these magnets in opposite directions tion flows around, so that the pawls are alternately swung back and forth. Furthermore, the device can be used for advertising lighting, where the lamps in two or more circuits are switched on and alternately ignited by a switching device and be deleted. The switching device can by means of the device according to the present invention by the change be moved in the polarity of the current.

Eine weitere Verwendungsart für die vorliegende Erfindung ergibt sich bei elektrischenAnother use for the present invention is in electrical

Einbruchsicherungen, bei denen es gebräuchlich ist, die Richtung des durchfließenden Stromes ständig zu ändern, um die Stromverläufe fortdauernd unter Kontrolle zu haben. Für diesen Anwendungszweck ergibt sich überdies eine wesentlich einfachere Ausbildung als bei dem beschriebenen Beispiel.Burglar alarms, where it is common, the direction of the flowing through To constantly change the current in order to have the current flow continuously under control. For this purpose, there is also a much simpler training than in the example described.

Claims

Godfather t-An sayings:

ίο i. Device for feeding lines with direct current in alternately opposite directions, characterized in that, that two DC generators are connected one behind the other with even poles adjacent to one another and the Fields of these power generators are alternately excited, with the fluctuations of the generated by the power generators Currents are balanced by switched-on devices.

2. Device according to claim i, characterized in that the for receiving the electrolytic current fluctuations resulting from the commutation Apparatus (accumulators in connection with valve cells) connected in shunt to the poles of the power generator are, the accumulators at the same time as power storage for the by the shunt Serving flowing electrical energy.

3. Device according to claim 1, characterized in that in the circuits of the Power generator special devices are switched on, which by alternating Exciting the two power generators caused change of direction of the current a gradual decrease in the Cause tension in one direction and a gradual increase in tension in the other direction.

4. Device according to claim 1, characterized in that the armature of the power generator rotate continuously while the field windings are alternately excited.

1 sheet of drawings.