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Schaltungsanordnung für Nebenstellenanlagen kleinsten Umfanges (Zwischenstellenumschalter)
Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung für Nebenstellenanlagen kleinsten
Ausmaßes, die in der Praxis als Zwischenstellenumschalter bezeichnet werden und
zumeist eine Haupt- und eine Nebenstelle aufweisen.
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Bei bekannten Zwischenstellenumschaltern ist für die Hauptstelle gewöhnlich
eine Sonderkonstruktion erforderlich, da für die Vermittlungsdienste der Hauptstelle
eine Reihe von Tasten und Schaltern vorgesehen sind, die im Fernsprecher der Hauptstelle
untergebracht sind. Derartige Sonderkonstruktionen sind aus wirtschaftlichen und
betriebstechnischen Gründen unerwünscht. Bei einer anderen bekannten Nebenstellenanlage
mit einer Haupt- und zwei Nebenstellen ist bereits eine Sonderkonstruktion vermieden.
Als Sprechstellen dienen vielmehr normale Fernsprecher mit zweiadriger Anschlußleitung
und einer federnden Erdungstaste, wie sie in der Regel für amtsberechtigte Sprechstellen
in Nebenstellenanlagen verwendet werden. Die Funktionen der Schalter und Tasten
werden von Relais übernommen, die über die zweiadrige Anschlußleitung teilweise
mit Hilfe der Erdungstaste gesteuert werden.
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Die Erfindung setzt einen Zwischenstellenumschalter mit einer Haupt-
und einer Nebenstelle voraus, bei dem ebenfalls gewöhnliche Sprechstellen mit einer
zweiadrigen Anschlußleitung und einer Erdungstaste verwendet werden. Ihr liegt die
Aufgabe zugrunde, die verschiedenen Verbindungsmöglichkeiten,
wie
Haus-, Amts- und Rückfrageverbindungen sowie Gesprächsübergabe, in einfacher Weise
durchzuführen und dabei mit einem geringen Aufwand an Schaltmitteln auszukommen.
Insbesondere soll durch weitgehende Ausnutzung von Relais für verschiedene Schaltfunktionen
die Anzahl der Relais möglichst gering gehalten werden, da bei solchen Kleinstnebenstellenanlagen
jeder Mehraufwand von nur einem Relais, eines Kondensators oder anderer Organe schon
eine erhebliche Belastung für die Wirtschaftlichkeit der Anlage bedeutet. Erfindungsgemäß
sind Haupt- und Nebenstellen im Ruhezustande der Anlage über einen Verbindungsweg
parallel geschaltet, über den Haus- und Rückfragegespräche verlaufen und in dem
zwei Umschaltestellen in der Weise vorgesehen sind, daß bei Betätigung der einen
Umschaltestelle die Hauptstelle, bei Betätigung der anderen Umschaltestelle die
Nebenstelle unter Auftrennung des Verbindungsweges an die Amtsleitung angeschaltet
und die jeweils betätigte Umschaltestelle bei Einleitung einer geheimen Rückfrageverbindung
zwischen Haupt-und Nebenstelle seitens der ein Amtsgespräch führenden Nebenstelle
wieder zurückgeschaltet wird.
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Eine solche Anordnung ermöglicht es u. a., eine besondere Speisebrücke
für die Amtsleitung zu vermeiden, da die den Anschlußleitungen der Haupt-und Nebenstellen
zugeordneten Relais, die aus je einem Relais zurSpeisung undStromstoßgabe und je
einem Differenzrelais bestehen, bei allen Gesprächsarten, wie Haus-, Rückfrage-
und Amtsgespräche, unter dem Einfluß der Sprechstellen bleiben.
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Die Erfindung wird im folgenden an Hand des in der Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispiels erläutert. Abb. i zeigt einen batterielosen, netzgespeisten
Zwischenstellenumschalter mit der Hauptstelle H und einer außenliegenden
Nebenstelle AN,
die als gewöhnliche Sprechstellen mit zweiadriger Anschlußleitung
und einer Erdungstaste T1, T2 verversehen sind. Die einzelnen Wicklungen der mit
großen Buchstaben bezeichneten Relais sind durch eingeklammerte römische Ziffern
unterschieden, während die zu den Relais gehörigen Kontakte mit den entsprechenden
kleinen Buchstaben bezeichnet und durch vorangestellte arabische Ziffern numeriert
sind. In Abb.2 ist im Prinzip der Netzanschluß dargestellt, der im wesentlichen
aus dem Transformator Tr, einer Gleichrichteranordnung GL und einem Netzkontrollrelais
NK besteht. Dieses Relais ist stets erregt, solange Netzspannung vorhanden ist.
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Der gleichgerichtete Wechselstrom wird an den Klemmen + und - entnommen.
Um diesen überlagerten Gleichstrom auch für die Mikrofonspeisung benutzen zu können,
ist eine aus den Drosselspulen Drl und Dr2 sowie dem Kondensator Cl bestehende Siebkette
vorgesehen, die so angeordnet ist, daß nur die Mikrofonspeisestromkreise über die
Siebkette verlaufen, während für alle anderen Zwecke der gleichgerichtete Wechselstrom
ungesiebt entnommen wird. Wie weiter unten näher erläutert ist, wird der überlagerte
Gleichstrom als Besetztsummer ausgenutzt. Die Wirkungsweise des Zwischenstellenumschalters
ist folgende: i. Hausgespräch zwischen Haupt- und außenliegender Nebenstelle Beim
Abheben des Hörers an der Hauptstelle H spricht über die umgelegten Kontakte i
n kund 2 n k
des Netzkontrollrelais NK das Relais S1 in folgendem Stromkreis
an: +, Dr2, 5Y2, S1 (1I), X1 (1I), 2nk, H, ink, X1 (I),
S1 (I),
4r., Drl, -.
In diesem Stromkreis bleibt das Differenzrelais X1 unerregt.
Durch den Kontakt i s1 wird das Verzögerungsrelais V1 über den Widerstand Wil eingeschaltet,
das mit seinem Kontakt i v1 das Relais V2 vorbereitet. Letzteres kann noch nicht
ansprechen, da es durch den Kontakt i s1 kurzgeschlossen ist. Zum Anrufen der außenliegenden
Nebenstelle AN
läßt nunmehr der Hauptstellenteilnehmer seine Nummernscheibe
von o ablaufen. Hierdurch wird das Relais Si impulsweise betätigt. Beim ersten Abfall
des Relais Si spricht das Relais V2 in folgendem Stromkreis an: +, v2, i VJ, i S2,
i S1, W21, --
Während der impulsweisen Betätigung des Kontaktes i s1
bleibt das Relais V1 infolge seiner Abfallverzögerung angezogen.
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Durch den Kontakt i v2 wird das Verzögerungsrelais R1 eingeschaltet
in dem Stromkreis: + i v2, W22, 2 S1, i r2, R1 (I), 2.S2, Wi3, -. Das Relais R1
legt seine Kontakte um und schaltet dadurch den Polwechsler PW an die Anschlußleitung
der außenliegenden Nebenstelle an. Die Anschaltung erfolgt in dem Stromkreis: +,
4 r1, S2 (1I), 2 u, X2 (1I), Sprechstelle AN, X2 (I),
i u, S2
(I), 3 r1, 6u2, PW (I), -.
Gleichzeitig wird durch den Kontakt 2 r1 die Primärwicklung
des Polwechslers eingeschaltet in dem Stromkreis: +, 2 v2, . i u2, i u1,
2 r1, pw, PW (1I), -. In diesem Selbstunterbrecherstromkreis wird der Polwechsler
angelassen, der die Unterbrechungen auf die Wicklung I induziert, wodurch Rufwechselstrom
zur außenliegenden Nebenstelle gelangt. Beim Abheben des Hörers an der außenliegenden
Nebenstelle spricht das Relais S2 an, das mit seinem Kontakt i s2 das Relais V2
kurzschließt, so daß dieses aberregt wird und mit seinem Kontakt 2 v2 den Stromkreis
des Polwechslers unterbricht, wodurch der Rufstrom abgeschaltet wird. Haupt- und
Nebenstelle sind nunmehr miteinander verbunden, wobei die Sprechströme über einen
zwischen beiden Anschlußleitungen vorgesehenen Verbindungsweg verlaufen, der bereits
im Ruhezustande der Anlage besteht. Dieser Verbindungsweg verläuft einerseits über
5 u2, 4v2, C3, 2 u1, andererseits über 4u2, 5 v2, C4, 3 u1. Im Mikrofonspeisestromkreis
ist die aus den Drosselspulen Drl und Dr2 und dem Kondensator Cl bestehende
Siebkette
vorgeschaltet, wodurch eine einwandfreie Speisung der Sprechstellen sichergestellt
ist. Während der Hausverbindung sind die Relais S,
und S2 sowie das Verzögerungsrelais
hl erregt, während das Relais R1, das den Anruf der außenliegenden Nebenstelle bewirkt
hatte, nach Aberregung des Relais V2 wieder stromlos wurde. Nach Gesprächsbeendigung
hängen beide Teilnehmer ein, wodurch alle Relais wieder in die Ruhelage gelangen.
2. Abgehender Amtsverkehr Es sei angenommen, daß die Hauptstelle H eine Amtsverbindung
herstellen will. Nach Abheben des Hörers sprechen wiederum die Relais S1 und V1
an. Die Hauptstelle betätigt daraufhin kurzzeitig die Erdungstaste T1, wodurch Erde
über den Kontakt 3 nk an die beiden Adern der Anschlußleitung angeschaltet
wird. Durch diese Erdung der Anschlußleitung wird das in der Anschlußleitung in
Reihe mit dem Relais Si liegende Differenzrelais X1, das vorher infolge Differenzwirkung
seiner beiden Wicklungen nicht ansprechen konnte, nunmehr erregt. Die Erregung des
Relais S1 wird dabei aufrechterhalten. Das Relais Xi schließt mit seinem Kontakt
i x1 folgenden Stromkreis: +, C (I), 2v1, i x1, 6r1, U1 (I), --
In diesem
Stromkreis sprechen die Relais C und U1 an. Das Relais C hält sich unabhängig von
diesem Stromkreis über seine zweite Wicklung II in dem Stromkreis +, 3 v1, i c,
C (I I), -.-
Die Erregung des Relais L'1 wird nach dem Loslassen der Taste
in folgendem Stromkreis weiter aufrechterhalten:
In diesem Stromkreis sprechen auch die Relais R1 und U an. Durch das Ansprechen
des Relais U1 wird die Anschlußleitung der Hauptstelle über die Kontakte 2 u1 und
3 u1 an die Amtsleitung angeschaltet. Über die Kontakte 4,t(" 3s1, über die
Sekundärwicklung des Übertragers Ue und über den Kontakt 2 c ist nunmehr die Schleife
zum Amt geschlossen, wodurch die am ankommenden Ende der Amtsverbindungsleitung
vorgesehene, nicht dargestellte Verbindungseinrichtung im Amt belegt wird. Die Erregung
der Relais R1 und U hat zunächst keine weiteren Folgen. Sie dient einerseits dazu,
eine geheime Rückfrageverbindung mit der außenliegenden Nebenstelle AN vorzubereiten,
andererseits der außenliegenden Nebenstelle ein Mithören zu ermöglichen. Diese Vorgänge
werden weiter unten näher erläutert. Die Hauptstelle H stellt nunmehr mittels der
Nummernscheibe die gewünschte Amtsverbindung her, wobei die Stromstöße vom Relais
Si aufgenommen und mittels des Kontaktes 3 si über die Amtsverbindungsleitung weitergegeben
werden. Während der Übertragung der Stromstöße kommt das Relais V2 zum Ansprechen,
das sich während der Dauer einer Stromstoßreihe hält und mit seinem Kontakt 3v2
die Sekundärwicklung des Übertragers Ue kurzschließt, um eine Verzerrung der Stromstöße
zu verhindern. Nach Melden des gewünschten Amtsteilnehmers ist die Hauptstelle mit
diesem über die Verbindungsleitung durchverbunden, wobei die Relais S1, hl, R1,
U1, C und U erregt sind. Der im Ruhezustande der Anlage zwischen den Anschlußleitungen
der Hauptstelle und außenliegenden Nebenstelle bestehende Verbindungsweg ist an
den Kontakten tut und 3u1 aufgetrennt. Nach dem Einhängen des Hörers an der Hauptstelle
kehren sämtliche Relais in ihre Ruhelage zurück. 3. Rückfrageverbindung Es sei angenommen,
daß die Hauptstelle H mit einem Amtsteilnehmer verbunden ist und eine geheime Rückfrage
mit der außenliegenden Nebenstelle AN halten will. Wie unter 2 bereits erwähnt
wurde, sind während des Amtsgespräches die Relais S1, hl, U1, R1, C und U erregt.
Zur Herstellung einer Rückfrageverbindung betätigt die Hauptstelle kurzzeitig die
Erdungstaste, wodurch das Relais Xi erneut zum Ansprechen kommt. Dies hat zur Folge,
daß der Haltestromkreis für das Relais U1 an dem Kontakt i xi unterbrochen wird,
so daß dieses Relais stromlos wird. Dagegen wird die Erregung der Relais Ri und
U zunächst aufrechterhalten, und zwar in dem Stromkreis:
Nach dem Loslassen der Taste und damit erfolgender Aberregung des Differenzrelais
X1 wird am Kontakt i x1 auch der Stromkreis für die Relais Ri und U unterbrochen,
so daß diese wieder in ihren Ruhezustand gelangen. Nach dem Loslassen der Erdungstaste
T1 läßt die Hauptstelle ihren Nummernschalter von o ablaufen, wodurch in bereits
bei Herstellung eines Hausgespräches beschriebener Weise der Anruf der außenliegenden
Nebenstelle AN erfolgt, da hierbei wiederum die Relais V2 und R1 zum Ansprechen
kommen, so daß der Polwechsler PW an die Anschlußleitung der außenliegenden Nebenstelle
angeschaltet wird. Beim Abheben des Hörers an der außenliegenden Nebenstelle spricht
das dieser zugeordnete Relais S2 an,. wodurch, wie oben erläutert, die Rufabschaltung
erfolgt. Haupt- und Nebenstelle sind wiederum über den zwischen beiden Anschlußleitungen
der Sprechstellen verlaufenden Verbindungsweg zusammengeschaltet und können miteinander
sprechen. Um während der Rückfrageverbindung die Verbindung zum Amt aufrechtzuerhalten,
ist in Brücke zu den Adern der Amtsverbindungsleitung eine Schleife über den Widerstand
Wie sowie über die Kontakte 2c, 3u2, 4 u1 hergestellt worden. Während des
Bestehens der Rückfrageverbindung sind die Relais S1, S2, hl und C erregt.
Will die Hauptstelle sich nach Beendigung des Rückfragegespräches wieder an die
Amtsverbindung anschalten, so betätigt sie erneut kurzzeitig die Erdungstaste. Es
kommen daher die
Relais UI, R1 und U zusätzlich zum Ansprechen,
so daß der frühere Zustand wieder hergestellt ist.
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4. Übergabe einer Amtsverbindung Es sei angenommen, daß die ein Amtsgespräch
führende Hauptstelle nach Rückfrage mit der außenliegenden Nebenstelle das Amtsgespräch
an letztere übergeben will. In diesem Falle betätigt nicht die Hauptstelle, sondern
die außenliegende 'Nebenstelle ihre Erdungstaste T2, so daß das dieser Stelle zugeordnete
Differenzrelais X2 zum Ansprechen kommt. Hierdurch wird über den Kontakt i x2 das
Relais U2 in folgendem Stromkreis erregt: +, C (I), 2v1, i x2, 6r2, L'2 (1), -Nach
dem Loslassen der Erdungstaste und Stromloswerdendes Relais X2 hält sich das Relais
U2 in dem Stromkreis: +, C (I), 2v1, i x2, 5 u1, 22s2, U2 (1I) R2 (1I),
--
In diesem Stromkreis spricht auch das Relais R2 an. Durch die Erregung
des Relais UZ wird die außenliegende Nebenstelle über die Kontakte 4u2,
4u
bzw. 5 u2, 5 u mit der Amtsleitung verbunden, wobei der Verbindungsweg
zwischen Haupt- und Nebenstelle an den Kontakten 4 u2 und 5 u2 aufgetrennt wird.
Am Kontakt 3u2 wird die während der Rückfrägeverbindung bestehende Brücke zwischen
den Sprechadern der Amtsverbindungsleitung aufgetrennt und gleichzeitig die Schleife
über die Sekundärwicklung des Übertragers Ue wieder hergestellt. Hängt nach Gesprächsschluß
die außenliegende Nebenstelle ihren Hörer ein, so wird der Stromkreis für das Relais
S2 unterbrochen, wodurch auch alle übrigen erregt gehaltenen Relais in ihre Ruhelage
zurückkehren.
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5. Ankommende Amtsverbindung Läuft vom Amt ein Anruf ein, so wird
durch den an die Amtsverbindung angeschalteten Rufstrom das Relais AR erregt, das
mit seinem Kontakt i ar den Anrufwecker AW, der bei der Hauptstelle vorgesehen ist,
einschaltet. Die Hauptstelle H nimmt diesen Anruf durch Abnehmen des Hörers und
kurzzeitiges Drücken ihrer Erdungstaste@ entgegen. In bereits unter 2. Abgehender
Amtsverkehr beschriebener Weise werden durch die Erdung die Relais X1, U1,
C; R1 und U erregt. Damit ist der gleiche Zustand hergestellt wie
bei einer abgehenden Amtsverbindung. Die mit der Amtsleitung verbundene Hauptstelle
kann demnach das Amtsgespräch selbst führen oder nach Rückfrage mit der außenliegenden
Nebenstelle das Gespräch an diese weitervermitteln. Die Vorgänge sind dabei die
gleichen, wie sie bereits in den Abschnitten 3 und 4 erläutert wurden.
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6. Nachtverkehr Wenn insbesondere während der Nacht keine Bedienung
der Hauptstelle möglich ist, so wird der Nachtumschalter NU umgelegt. Dies
hat ztlr Folge, daß bei einem ankommenden Amtsanruf der Ruf zur außenliegenden Nebenstelle
gelangt. Das geschieht in folgender Weise. Beim Ansprechen des Relais AR auf deni
vom Amt eintreffenden Rufstrom wird über den Kohtakt Zar folgender Stromkreis
geschlossen: +, v2, 1v1, NU, Zar, R1 (I), 2s2, TT'i3, -.
In diesem
Stromkreis sprechen die Relais V2 und R1 im Rhythmus des Rufstroms an. Durch die
Kontakte 2 v2 und 2 r1 wird der Polwechsler eingeschaltet, der über die umgelegten
Kontakte 3 r1 und 4r1 Rufstrom an die außenliegende Nebenstelle anschaltet. Die
Nebenstelle schaltet sich nach Abheben des Hörers und kurzzeitigem Tastendruck an
die Amtsleitung an, wobei sich die bereits erläuterten Schaltvorgänge abspielen.
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j. 1\Iithörmöglichkeit der außenliegenden Nebenstelle bei Bestehen
einer Amtsverbindung Besteht eine Amtsverbindung, sei sie ankommend oder abgehend,
zwischen Ilauptstelle und einem Amtsteilnehmer, dann ist unter anderem, wie oben
erwähnt, das Relais (l erregt. Durch die Kontakte i u und 2u wird die Anschlußleitung
der außenliegenden Nebenstelle umgepolt. Hierdurch wird ein in der Nähe der Sprechstelle
angeordnetes Schauzeichen SH eingeschaltet, woran die außenliegende Nebenstelle
erkennt, daß die Amtsleitung zur Zeit von der Hauptstelle besetzt ist. Dieses Schauzeichen
wird nur bei der Umpolung der Anschlußleitung eingeschaltet, da es in Reihe mit
einem Gleichrichter GLl geschaltet ist, der nur in einer bestimmten Richtung stromdurchlässig
ist. Der Stromkreis für das Schauzeichen verläuft in folgender Weise:
+, 3mh, 4mh, 1tt, X2 (I), GLl, Sz, Dr3, X2 (II), 4u2, 3u, imlt, 2mh,
Wi5, -.
Will die Nebenstelle sich an die bestehende Amtsverbindung anschalten,
um das Amtsgespräch mitzuhören, betätigt sie kurzzeitig die Erdungstaste, wodurch
das Relais X, zum Ansprechen kommt und in bereits beschriebener Weise das Relais
U2 einschaltet. Das Relais U2 trennt mit seinem Kontakt 4112 den Kurzschluß für
die VATicklungI das RelaisMh auf, so daß dieses nunmehr ansprechen kann. Wenn nach
Aberregung des Relais X2 auch das Relais U2 wieder stromlos wird, bleibt das Relais
Mit eingeschaltet, da es einerseits mit seinem Kontakt i mit den Kurzschluß für
seine Wicklung I aufgetrennt hält und andererseits mit seinem Kontakt 4myt den Kurzschluß
für die Wicklung 11 aufhebt. Der Speisestromkreis für die außenliegende Nebenstelle
verläuft in folgender Weise: +, Drv 3 mdz, MSG (1I), i it,
X 2 (I), Sprechstelle AN,
X2 (1I), 2 11, rillt (1), 2vrah,
Drl, -.
Die Anschaltung der außenliegenden Nebenstelle an das bestehende Amtsgespräch
erfolgt einerseits über die Kontakte 5 tt2, 6 tnlt, andererseits über
die Kontakte 41121 5 Mit sowie über die Kondensatoren C5 bzw. C.. Letztere
sind so bemessen, daß die außenliegende Nebenstelle sich an denn Amtsgespräch beteiligen
kann. Wenn nach (äesprächsschluß die Hörer an den Sprechstellen eingehängt werden,
kehren sämtliche Relais wieder in die l"ulielage zurück. Es sei noch erwähnt, daß
nach der Unipolung der Anschlußleitung
der außenliegende Nebenstelle
und der damit verbundenen Einschaltung des Schauzeichens ein ungesiebter Gleichstrom,
dem ein Wechselstrom von ioo IIz überlagert ist, an die Anschlußleitung der Nebenstelle
angeschaltet ist, da die Spannung in diesem Fall ohne Vorschaltung der Siebkette
direkt den Klemmen -1 -, - des Netzanschlusses entnommen wird. Dieser überlagerte
Gleichstrom macht sich beim Abheben des Hörers an der Sprechstelle als Besetztstininier
bemerkbar. Für den Fall, daß die Nebenstelle die Einschaltung des Schauzeichens
übersehen hat oder dieses gestört ist, erkennt sie an dein l3csetztstiminer, claß
bereits auf der Amtsleitung gesprochen wird.
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b\'enn bei Ausfall des Netzes das Netzkontrollrelais XK zum Abfall
kommt, wird die Hauptstelle filier die Kontakte ink und 2nk unmittelbar, d. h. unter
Umgehung des Übertragers Ue mit der Amtsleitung verbunden, so daß beim Abheben des
Hörers an der Hauptstelle die Speisung für die Hauptstelle aus dein Aint über die
Verbindungsleitung erfolgt. Um zu vermeiden, daß durch Betätigung der Erdungstaste
unerwünschte Schaltvorgänge in den Amtsverbindungseinrichtungen ausgelöst werden,
wird durch den Kontakt 3 nk die Erde von der Erdungstaste abgeschaltet. Bei
einer in diesem Zustand bestehenden Amtsverbindung ist im Schleifenstromkreis der
Hauptstelle ein Relais H eingeschaltet, das mit seinem Kontakt le die Sekundärseite
des Transformators Tr auftrennt und dadurch verhindert, daß bei Wiedereintreffen
der Netzspannung ein bestehendes Amtsgespräch durch Umschaltung der nk-Kontakte
aufgetrennt und die Verbindung ausgelöst wird. Die Wiederzurückschaltung der Hauptstelle
auf die Einrichtung des Zwischenstellenumschalters erfolgt erst, wenn die Hauptstelle
durch Einhängen ihres Hörers das Amtsgespräch beendet hat, da dann über den zurückfallenden
Kontakt h das Relais NK erneut ansprechen kann.
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Die in der Zeichnung vorgesehenen, aber in der Beschreibung nicht
erwähnten Stromkreise bedürfen keiner weiteren Erläuterung, da deren Wirkungskreise
sich sinngemäß aus den beschriebenen Vorgängen ergibt, wenn z. B. nicht die Hauptstelle,
sondern die Nebenstelle die verschiedenen Verbindungsmöglichkeiten veranlaßt. Von
einem Schauzeichen für die Hauptstelle wurde abgesehen. Ferner wurde auf 11Iithörmöglichkeitfür
die Hauptstelle verzichtet, cla diese praktisch weniger von Bedeutung ist.