DE615016C - Anordnung zur Nachrichtenuebermittlung in Geheimschrift ueber Telegraphenanlagen - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM
24. JUNI 1935

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

KLASSE 21a¹ GRUPPE

Siemens & Halske Akt.-Ges. in Berlin-Siemensstadt*)

Patentiert im Deutschen Reiche vom 18. Juli 1930 ab

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Nachrichtenübermittlung in Geheimschrift für Telegraphenanlagen unter vorzugsweiser Verwendung von nach dem Start-Stop-Prinzip arbeitenden Telegraphenapparaten. Es ist bereits bekannt, die jeweils am Sender eingestellte Impulskombination durch eine während der Zeichenübertragung ihre Einstellung ändernde .Schlüsselvorrichtung zu verändern.

Auf der Empfangsstation wird eine gleiche Schlüssel vorrichtung angeordnet, über die entsprechend der Stellung der Senderschlüsselvorrichtung die Zeichenelemente den Empfangseinrichtungen zugeführt werden. Die jeweils zur Verwendung gelangten Schlüsselvorrichtungen bestanden im wesentlichen wiederum aus besonderen Sendeeinrichtungen, insbesondere aus Lochstreifensendeeinrichtungen. Es wurde die am Sender eingestellte

■20 Impulskombination durch einen Lochstreifensender geändert, der mit Relaisgruppen zusammenarbeitet, um die Aussendung der geänderten Impulskombination zu bewirken. Die Länge der Verschlüsselungsperiode war hierbei von der Länge des Lochstreifens, der die eigentliche Verschlüsselung bewirkt hat, abhängig. Um die Periode entsprechend zu erhöhen, ist bereits vorgeschlagen worden, zwei Lochstreifensender, die mit einem eudlosen Lochstreifen arbeiten, zu verwenden.

Hierbei wurde eine die jeweilig am Sender eingestellte Impulskombination vor dem nacheinander erfolgenden Abgreifen der Einzelelemente des Zeichens durch die Sendekontakte verändernde, während der Zeichenübertragung ihre Einstellung ändernde, aus zwei Lochstreifensendern gebildete Schlüsselvorrichtung verwendet. Hierzu waren auch Schlüsselvorrichtungen vorgesehen, die unabhängig voneinander angetrieben werden, um eine Veränderung der Impulskombination zu bewirken, wobei auf der Empfangsseite eine entsprechend der Stellung der Senderschlüsselvorrichtung eingestellte Entschlüsselvorrichtung vorhanden war.

Die Anordnung von besonderen Sendeeinrichtungen, insbesondere Lochstreifensendeeinrichtungen, ist von großem Nachteil, da hierdurch eine Telegraphenanlage sehr kompliziert und teuer wird. Gemäß der Anlage sollen diese Nachteile vermieden werden, indem die Schlüsselvorrichtung aus mehreren untereinander mit gleicher oder verschiedener Umdrehungsgeschwindigkeit bewegbaren, durch ein mechanisches oder elektromagnet!- sches Schalt- oder Kupplungselement einstellbaren Nockenscheiben besteht, die an verschiedene Potentialpunkte bzw. an Empfangsrelais angeschlossene, an den Schlüsselnockenscheiben angeordnete Doppelkontakte steuern. Eine derartige Schlüsselvorrichtung besitzt gegenüber den bekannten Schlüsselvorrichtungen den großen Vorteil einer nahezu unbegrenzten Verschlüsselungsperiode. Durch die Verwendung einer Schlüsselvorrichtung aus mehreren, untereinander mit gleicher oder

*) Von dem Patentsucher sind als die Erfinder angegeben worden:

August Jipp und Ehrhard Roßberg in Berlin-Siemensstadt.

verschiedener Umdrehungsgeschwindigkeit bewegbaren einstellbaren Nockenscheiben ist ' es möglich, in einfachster Weise eine ganz bedeutende Vergrößerung der Verschlüsse-S lungsperiode zu erreichen. Die Nockenscheiben sind entsprechend den verschiedenen Umdrehungsgeschwindigkeiten mit verschiedener Zahnung oder Nutung ausgebildet.

Die Schlüsselvorrichtung besteht im wesent-Hohen aus den als Doppelkontakte ausgebildeten Kontakten zur Umsetzung der ursprünglichen Impulskombination und aus den Schlüsselscheiben, die diese Kontakte steuern. Dem Ausführungsbeispiel entsprechend wird die Verschlüsselung dadurch erreicht, daß die durch eine Tastatur der Zeichenimpulskombination entsprechend eingestellten Kontaktschlüsse, bevor diese durch die Sendenocken abgetastet werden, insgesamt von den Doppelkontakten der Schlüsselscheiben in ihren ursprünglichen Potentialwerten vertauscht werden. Nach Aussenden des Startimpulses werden jetzt nach erfolgter Umsteuerung der Kontaktschlußanordnung die Elemente der Geheimkombination auf die Leitung gegeben. Bei Verwendung von Fünferimpulskombinationen, wie es beispielsgemäß der Fall ist, steht zweckmäßig jeder der fünf Impulssendekontakte, die von den Steuerschienen der Tastatur eingestellt werden, mit einem der Doppelkontakte der Schlüsselscheiben in Verbindung.

Diese Schlüsselscheiben können z. B. beliebig ausgebildete Nockenscheiben sein, die entweder auf einer gemeinsamen Achse drehbar angeordnet sind, oder sie können mit Hilfe eines Übersetzungsgetriebes gegeneinander mit verschiedener Umdrehungsgeschwindigkeit bewegbar zusammengestellt werden. Durch Verwendung verschiedener solcher auswechselbarer Scheibenanordnungen lassen sich wahlweise andere neue Schlüsselsysteme einschalten, die wieder nach eigenen Gesetzen jedes Zeichen anders verschlüsseln. Auch den Antrieb dieser Schlüsselanordnung kann man verschieden wählen, indem man entweder eine rein mechanische oder auch eine elektromechanische Antriebsmöglichkeit vorsieht. Eine Neueinstellung der ganzen Anordnung nach bestimmten Kennmarken etwa mittels eines Schlüssels in gewissen festzulegenden Zeitabständen bietet eine weitere S chlüsselvariationsmögl ichkeit.

Im Empfänger werden die vom Sender übermittelten Zeichenelemente über die Kontakte einer entsprechend der Stellung der Senderschlüsselvorrichtung eingestellten Schlüsselvorrichtung den Empfangsrelais zugeführt, wodurch" die Auflösung der Geheimschrift erfolgt.

Diese im Prinzip dargestellte Anordnung weist jedoch noch den Nachteil auf, daß die Telegraphiergesohwindigkeit infolge der Zwischenschaltung desNocken-(Schlüssel-) Satzes herabgesetzt wird, und zwar um die Zeit, die für die sichere Fortschaltung dieses Nockensatzes zwischen dem Start- und Stopimpuls benötigt wird. Um diese Geschwindigkeitsreduktion zu vermeiden, müßte die Fortschaltung der einzelnen Nockenscheiben auf die Umdrehungszeit der Sende- bzw. Empfängerachse verteilt werden. In der Erfindung wird jedoch die Anordnung so getroffen, daß der Sendekontakt bzw. das Empfangsrelais des fünften Impulses einer Kombination nicht über Umschaltekontakte einer Schlüsselnocke geführt wird, sondern in normaler Schaltung verbleibt, so daß diese Schaltzeit und die des Stopstromes dafür frei wird, mit genügender Sicherheit die gemeinsame Fortschaltung der Schlüsselnocken vorzunehmen. Ein in dem Stromkreis des fünften Impulses liegendes Relais bewirkt die Anlassung der Fortschaltung. In weiterer Erfindung ist ein von dem Umlauf der.Fortschaltwelle abhängiger Kontakt vorgesehen, der erst nach vollendeter Fortschaltung der Schlüsselnocken zur Erhöhung der Gebesicherheit die Drehung der Gebe- bzw. Empfangsnockenwelle zuläßt bzw. veranlaßt.

In den Abb. 1 und 2 ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, und zwar in der Anwendung auf eine elektrisch arbeitende Fernschreibmaschine nach dem Geh-Steh-Prinzip. Abb. 1 zeigt die Sendeeinrichtung eines Apparates, und Abb. 2 stellt den Empfänger dar.

In Abb. ι wird die Tastatur der Fernschreibmaschine nur durch die Taste T angedeutet, die beim Niederdrücken die Steuer- ioo schienen 1 bis 6 entsprechend den zu sendenden Buchstaben verstellt und die Kontakte Zi₁ bis k_s in gleicher Weise betätigt. Die Federn der Kontakte Ie₁ bis k_A stehen einerseits mit den Wechselkontakten %, W₁' bis n₄, n₄, die durch die Nockenscheiben IV₁ bis N₄ die Umschaltung der Batterie^ B vornehmen, und andererseits in bekannter Weise mit den Sendekontakten Sk₁ bis sk₄, die nacheinanderfolgend durch die S teuer scheiben F₁ bis F₄ geschlossen werden, in Verbindung. Der Kontakt ^₅ der fünften Steuerschiene ist nicht über Umschaltekontakte geführt, sondern führt wie bisher den direkten Anschluß der Batterie. In seiner zum Sendekontakt sk_r, führenden Ader liegt das Relais Rs₁, welches zwecks Fortschaltung der Nockenscheiben N₁ bis N₄ die Erregung des Fortschaltemagneten FM bewirkt. Der Stromkreis des Anschaltmagneten AM, der bei jedem Niederdrücken iner Taste durch die Steuerschiene 6 und deren Kontakte el· die Kupplung der Sende-

nockenwelle mit dem Antriebsmotor einschaltet, wird über den besonderen Sperrkontakt wk geführt, der nur im Ruhezustand der Schlüsselnocken geschlossen ist.
5. Wie die Abbildung zeigt, ist in diesem Beispiele eine mechanische Antriebsmöglichkeit für die Weiterschaltung der Schlüsselnocken vorgesehen. Eine während des Betriebs umlaufende Achse wird während einer

to Umdrehung durch eine Kupplung K mit dem ZahnradübersetzergetriebeZ der Nockenscheiben zusammengeschaltet. Die Kupplung selbst tritt dabei durch Ansprechen des Fortschaltemagneten FM in Wirksamkeit. Soll eine elektromechanische Fortschaltemöglichkeit Verwendung finden, so muß jede Nockenscheibe ein mit besonderem Hub und besonderer Verzahnung versehenes Schrittschaltwerk erhalten.

Abb. 2 zeigt, in welcher Weise die im Empfänger eintreffenden Geheimimpulse entziffert werden. Die Kontakteek_t bis ek₄ der Steuerscheiben F₁ bis F₄ stehen mit den Wechselkontaktpaaren M₁, M₁' bis M₄, M₄' in Verbindung, die von den Entschlüsselnockenscheiben N_t bis N₄ betätigt werden. An die Mittelfedern dieser Kontaktpaare sind die Empfangsrelais R₁ bis R₄ angeschlossen, so daß jetzt die sendeseitig erfolgte Umsetzung der Impulskombination durch die gleich eingestellte Kontakteinrichtung N₁ bis N₄, wieder aufgelöst wird. Auch hier ist .der Kontakt e k₅ entsprechend wie in der Sendeeinrichtung nicht über die Umschaltekontakte geführt, sondern steht mit einem Relais R S₂ in Verbindung, das zwecks Fortschaltung der Nockenscheiben N₁ bis N₄ beim Schließen des Kontaktes e k_s anspricht und die Erregung des Fortschaltemagneten FM bewirkt. Der Anlaßmagnet^iM, der die Kupplung der Empfängernocken EW mit dem laufenden Antriebsmotor bewirkt, wird durch den Startimpuls vom Sender über den geschlossenen Kontakt e k_s erregt. Sämtliche weiteren für den Telegraphierbetrieb erforderlichen Schaltelemente entsprechen der normalen Ausführung.

Der Schaltvorgang beim Aussenden und Empfang der Geheimschrift ist nun folgender:

Wird ein Tastenhebel, z. B. T, gedrückt, so werden die unter der Tastatur liegenden Steuerschienen 1 bis 6 entsprechend der in der Abbildung nur angedeuteten Zahnung seitlich verschoben. Die Kontakte ^₁ bis k_s werden entsprechend betätigt, so daß durch Anliegen der mittleren Kontaktfeder an die obere oder untere Kontaktfeder ein Plus- oder Minuspotential an die Sendekontakte Sk₁ bis sk_s gelegt wird. Diese Potentialgabe, die bei der Abtastung der Sendekontakte das Senderelais SR erregt, ist von den Umschaltekontakten M₁, M₁' bis M₄, M₄' abhängig, indem die nach einer Verabredung eingestellten Nockenscheiben N₁ bis N₄ die Doppelkontakte entsprechend schalten. In diesem Beispiel ist eine derartige Stellung der Nockenscheiben N₁ bis N₄ angenommen, daß die Kontakte M₂ und M₂' umgelegt sind und somit das vom Kontakt k₂ eingestellte Potential vertauschen, während die weiteren Kontakte das bisherige Potential beibehalten. Wird nun gleichzeitig mit dem Drücken der Taste T der Magnet AM durch Verschieben der Steuerschiene 6 und des damit verbundenen Kontaktes e k erregt über: Erde, AM, wk, el·, Batterie, welcher die Kupplung für die Sendewelle einschaltet, so werden nunmehr die einmal umlaufenden Nockenscheiben F₁ bis F_e die Kontakte. Sk₁ bis sk_s nacheinander betätigen. Der Kontakt s k_e, der im Ruhezustand geschlossen ist, wird zuerst geöffnet, so daß das Senderelais SR den Startimpuls zu dem Empfangsrelais gibt; alsdann werden nacheinanderfolgend die Kontakte Sk₁ bis sk_s über die Adern M₁ bis M₃ die Kontakte k_t bis fe₅ der Steuerschienen abtasten. Das Senderelais SR wird durch das nacheinander übermittelte Potential erregt. Durch die Vertauschung der Kontaktadern k_t bis k₄ mittels der von den Schlüsselnocken N₁ bis N₄ gesteuerten Doppelkontakte M₁, M₁' bis M₄, M₄' wird eine Fünferimpulskombination zusammengesetzt auf die Leitung gegeben, die von der Kombination des eigentlich zu sendenden Buchstabens abweicht und somit eine Entzifferung unmöglich macht. Der fünfte Stromimpuls, der unverändert auf die Leitung gegeben wird, erregt gleichzeitig ein vor dem Sendekontakt sk₅ liegendes Relais RS₁, welches jetzt durch seinen Kontakt Vs₁ den Fortschaltemagnet FM stromführend macht. Dieser Magnet schaltet eine Reibungskupplung K ein, die durch besondere Zahngetriebe Z die Fortschaltung der Schlüsselnocken JV₁ bis N₄ um je einen Nockenschritt bewirkt. Die Nockenscheiben JV₁ bis N₄ sind unter sich mit verschiedenen Nockenteilungen versehen, z.B. kann Nockenscheibe 1 20, die nächste 23, die dritte 30 und die vierte 27 Nocken auf ihren Umfang besitzen, die durch Erhöhung bzw. no Vertiefung markiert werden. Jede Scheibe ist fernerhin mit je einem Rädergetriebe in Verbindung gebracht, welches durch verschiedene Übersetzungsverhältnisse das Fortschalten der einzelnen Scheiben beeinträchtigt. Durch diese Anordnung können derart viele Kontaktkombinationen hergestellt werden, daß praktisch eine Entzifferung der Geheimschrift ohne besondere Hilfsmittel unmöglich wird. Während des Weiterdrehens der Nockenscheiben N₁ bis N₄ um einen Nockenschritt wird ein Sperrkontakt wk geöffnet,

der erst nach vollendeter Weiterschaltung wieder geschlossen wird und somit das Auslösen der Sendenocken in der Fortschaltezeit verhindert. Auf diese Weise wird die Sendung eines Fehl impulses durch die hintereinandergeschalteten Kontakte vermieden.

Der infolge der Impulsgabe pendelnde Kontakt sr gibt die Plus- oder Minusimpulse auf die Leitung!, weiter, so daß diese von dem ίο Relais ER auf der Empfängerseite aufgenommen werden (Abb. 2). Bei Eintreffen des Startimpulses im Empfänger wird über Kontakt e r und dem mit ihm in Reihe liegenden Kontakt ek_e der Empfangsnockenwalze der Auslösemagnet AM zum Ansprechen gebracht. Stromlauf: Batterie, umgelegter Kontakter, ek_e, AM, Batterie. Dieser Magnet AM schaltet, wie bereits beim Sender beschrieben, den Kupplungsmagnet für die Empfangsnocken ein, so daß die Welle .EfF durch den Antriebsmotor in Umdrehung gesetzt wird. Die über die Leitung ankommenden Impulse werden jetzt infolge des Gleichlaufes der Sende- und Empfangsnocken nacheinander auf die Relais R₁ bis R₅ gegeben, jedoch wird gleichzeitig die Geheimschrift zurückübersetzt. Wie beim Sender beschrieben, kufen auch hier im Empfänger mehrere Schlüsselnocken um, die vollkommen gleich ausgebildet und angeordnet sjnd wie die des Senders und ebenfalls nach vorheriger Verabredung eingestellt werden. Es werden somit die von ihnen gesteuerten Kontakte W₁, W₁' bis W₄, w/ jeweils dieselbe Stellung einnehmen wie die des Senders. Demnach ist in unserem Beispiel eine Kontaktkombination eingestellt, welche nur über die Kontakte W₂, W₂' eine Vertauschung der zum Relais führenden Ader vornimmt, die der einzigen Vertausphung im Sender durch die Kontakte w₂ bis tu' entspricht. Es werden also die Relais R₁ bis R₅ selbsttätig so eingestellt, daß der durch die Taste T gedrückte Buchstabe durch den Typenhebel niedergeschrieben wird. Mit dem fünften Impuls wird auch im Empfänger ein Relais Rs₂ erregt, welches mittels des Kontaktes r₂ den Fortschaltemagnet FM zum Ansprechen bringt, der das POrtschalten der Schlüsselnocken um einen Nockenschritt veranlaßt.

Claims (4)

1. Patentansprüche:

   i. Anordnung zur Nachrichtenübermittlung in Geheimschrift über Telegraphenanlagen, insbesondere unter Verwendung von nach dem Start-Stop-Prinzip arbeitenden Apparaten, bei der eine die jeweilig am Sender eingestellte Impulskombination vor dem nacheinander erfolgenden Abgreifen der Einzelelemente des Zeichens durch die Sendekontakte verändernde, während der Zeichenübertragung ihre Einstellung ändernde mehrteilige Schlüsselanordnung verwendet wird, für deren einzelne Kontaktelemente Steuermittel vorgesehen sind, die unabhängig voneinander angetrieben werden, um eine Veränderung der Impulskombinationen zu bewirken, und bei der ferner auf der Empfangsseite eine entsprechend der Senderschlüsselvorrichtung eingestellte Entschlüsselvorrichtung, vorgesehen ist, über deren Kontakte die übermittelten Zeichenelemente den Empfangseinrichtun-■gen zugeführt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlüsselvorrichtung aus mehreren untereinander mit gleicher oder verschiedener Umdrehungsgeschwindigkeit bewegbaren, durch ein mechanisches oder elektromagnetisches Schaltoder Kupplungselement einstellbaren Nokkenscheiben besteht, die an verschiedene Potentialpunkte bzw. an Empfangsrelais angeschlossene, an den Schlüsselnockenscheiben angeordnete ' Doppelkontakte steuern.
2. 2. Anordnung zur Nachrichtenübermittlung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Nockenscheiben entsprechend den verschiedenen Umdrehungsgeschwindigkeiten mit verschiedener Zahnung oder Nutung versehen sind.
3. 3. Anordnung zur Nachrichtenübermittlung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß den ersten Impulskontakten jeder Zeichenkombination je ein Doppelkontakt einer der Schlüsselnockenscheiben zugeordnet ist, während der letzte Impuls unverschlüsselt bleibt und zur Neueinstellung der in bekannter Weise elektromagnetisch fortschaltbaren Schlüsselvorrichtung dient.
4. 4. Anordnung zur Nachrichtenübermittlung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kontakt vorgesehen ist, der erst nach beendeter Weiterschaltung der Schlüsselscheiben eine Drehung der Gebe- bzw. Empfangsnockenwelle zuläßt oder veranlaßt.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen