DE527098C - Anlage zur gleichzeitigen UEbertragung mehrerer Nachrichten ueber eine elektrische Leitung unter Verwendung mechanischer Siebketten - Google Patents

Description

Vorliegende Erfindung betrifft eine Anordnung zur gleichzeitigen Übertragung mehrerer Nachrichten über eine elektrische Leitung unter Verwendung einer mechanischen Siebkette. Dieselbe siebt in Abhängigkeit von den eintreffenden., elektrisch übermittelten Schwingungen mit ihren abgestimmten Impedanzen und Kopplungen die einzelnen Nachrichten aus, die angeschlossenen Empfangsapparaten zugeführt werden. Alle sonstigen Schwingungen werden durch. Dämpfung in der Siebkette unterdrückt.

Gemäß der Erfindung ist die Impedanz des Filters in mechanischer Hinsicht an die Impedanz jedes einzelnen Empfangsapparates angepaßt.

Die Eingangsenden der Filter der mechanischen Filterkette sind mit einem gemeinsamen schwingenden Glied verbunden. Jeder Filter

ao ist an einem besonderen Empfangsapparat angeschlossen. Die einzelnen Filter dienen dazu, nur bestimmte Frequenzbänder zu übertragen. Die Eingangsenden der Filter besitzen eine Impedanz, die der Impedanz des gemeinsamen schwingenden "Gliedes und der schwingenden Mittel desselben angepaßt ist.

Die Filter können parallel oder in Serie

zu dem gemeinsamen Schwingungsgliede Liegen, Anordnungen, wie sie auch bei elektrischen Filtern in Frage kommen. Bei der Reihenschaltung weisen die Eingangsenden Verhältnisse auf, die ähnlich den Verhältnissen in einer Schaltung für elektrische Filter sind. Die Reihenschaltung für mechanische Filter entspricht der bekannten Mitte-Neben-Schluß-Schaltung nach der Abb. 5 für elektrische Filter. Das Eingangsende entspricht also einem elektrischen Nebenschluß für zwei Übertragerleitungen eines elektrischen Filters. Die Parallelschaltung für mechanische Filter ist gleich der bekannten Mitte-Reihenschluß-Anordnung nach Abb. 4 in einer elektrischen Filterschaltung. Unter einer Mitte-Reihenschluß-Anordnung für einen elektrischen Filter versteht man eine Anordnung, bei welcher die Enden direkt mit den Reihenimpedanzen verbunden sind und die erste Nebenschlußimpedanz von den Enden dieser Reihenschlußimpedanzen räumlich getrennt ist. Bei einer Mitte-Nebenschluß-Anordnung ist die Größe der Nebenschlußimpedanz an dem Ende von der Größe der entsprechenden Nebenschlußimpedanzen, die in der Mitte des Filters angeordnet sind, verschieden. Letztere Impedanzen sind derart angeordnet, daß zwei der Mitte-Nebenschluß-Impedanzen, die

untereinander parallel geschaltet sind, dieselbe Stärke der ganzen. Impedanz besitzen wie die Nebenschlußimpedanz., welche irgendwo in der Filterkette vorgesehen ist. Die Induktanz der Mitte-Nebenschluß-Inv pedanz weist also den doppelten Betrag der Induktanz irgendeiner anderen Nebenschluß impedanz in der Filterkette auf. Der Widerstand der Mitte-Nebenschluß-Impedanz ist ίο doppelt so groß als der einer anderen Nebenschlußimpedanz in der Filterkette. Die in der Mitte-Nebenschluß-Impedanz vorhandene Kapazität ist gleich der Hälfte der Kapazität, die in irgendeiner anderen Nebenschlußimpedanz der Filterkette vorkommt. Die Mitte-Reihenschluß-Impedanz besitzt den halben Betrag einer anderen in Reihe geschalteten Impedanz der Filterkette. Die Induktanz der Mitte-Reihenschluß-Impedanz ist also halb so groß wie die Induktanz der Reihenschlußimpedanz in anderen Teilen der Filterkette. Der Widerstand der Mitte-Reihenschluß-Impedanz besitzt ebenfalls nur den halben Betrag des Widerstandes irgendeiner Reihenschlußimpedanz der Filterkette. Die in der Mitte-Reihenschluß-Impedanz auftretende Kapazität ist doppelt so groß als die Kapazität, die in den Reihenschlußimpedanzen der anderen Teile der Filterkette vorhanden ist. Die einzelnen Filter sind so angeordnet, daß jeder eine höhere Dämpfung für die Frequenzen, welche nahe an den Enden des Frequenzbandes, welches übertragen werden soll, liegen, aufweist als für die Frequenzen, die ungefähr in der Mitte dieses Frequenzbandes sich befinden. Die einzelnen Filter sind dazu bestimmt, getrennte und abgesonderte Frequenzbänder, welche sich nicht überdecken, zu übertragen. Die ganze Filteranordnung weist eine gleichmäßig hohe Dämpfung für alle Frequenzen auf, die außerhalb oder zwischen den Grenzen der Frequenzbänder sich befinden, die durch die einzelnen Filter übertragen werden sollen. Abb. ι und 2 zeigen in schematischer Darstellung zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung. ·

Abb. 3 stellt perspektivisch eine Filterform dar.

Die Hauptschwingungsglieder 40 der Abb. 3 sind zwischen zwei Gliedern 41 und 42, welche die Form von Backen eines Schraubstockes aufweisen, festgeklemmt. Das linke äußerste Glied 40 kann in Schwingungen über .einen Arm, der mit dem Gliede 40 verbunden ist, oder durch eine unmittelbar das Glied 40 beeinflussende Kraft versetzt werden. Jedes Glied 40 besitzt sowohl eine Masse als auch eine Elastizität. Die Verbindungsglieder 43 besitzen nur Elastizität und eine vernachlässigbare Masse, die an einer Stelle des Gliedes vereinigt sein kann oder wie bei den Gliedern 40 über die ganze Länge verteilt ist. Das äußerste rechte Glied 40 ist starr mit einem Arm verbunden, welcher mit einer Verzögerungseinrichtung zusammenarbeitet. Diese besitzt ein dämpfendes Material 47, z. B. Öl, oder ein anderes die Bewegung hemmendes Material. Die durch die Filteranordnung ohne große Dämpfung übertragenen Schwingungen werden von einem Gliede 46 aufgenommen, welches den Elektromagneten eines TeIegrap'henapparates oder eine ähnliche Aufnahmeeinrichtung steuert.

Das äußerste linke Glied 40 wird gemäß Abb. 3 durch einen Elektromagneten 44 in Schwingungen versetzt. Der Magnet 44 nimmt die Signalstromstöße auf, die alle Frequenzen oder Frequenzbänder enthalten, von welchen der Filter seine Frequenz auswählt. Dies wird durch die Impedanzglieder des Filters einschließlich der Kupplungsfedern 43 ausgeführt. Jeder Filter überträgt sein Frequenzband mit der kleinsten und gleichmäßigen Dämpfung an das Ende der Anordnung, wo das Glied 46 angeordnet ist. Schwingungen, welche außerhalb des zu übertragenden Frequenzbandes sich befinden, werden durch den Filter nicht übertragen, sondern unterdrückt. Der mechanische Widerstand 47 bewirkt, daß der Empfänger durch die Filteranordnung nicht zu sehr beeinflußt wird, indem er die Bewegung dämpft.

In den Abb. 1 und 2 sind mechanische Filter dargestellt, die insbesondere für Resonanztelegraphic Verwendung finden könneni.

In der Abb. 1 endigt die Hauptleitung ML in drei Sendern T¹, T*, T³ und in drei Empfängern R}, R² und /?³. Die Wechselstromsender T¹, T² und Γ³ können beliebiger Bauart sein. Es sei angenommen, daß die Sendefrequenzen in einem höheren Bereich liegen als die Frequenzen, die von den Sendern auf der entfernten Gegenstation zur Steuerung der Empfänger Z?¹, R² und Z?³ benutzt werden. Dementsprechend kann die entgegengesetzt gerichtete Übertragung auf den Endstationen mit Hilfe von für !höhere Frequenzen bestimmten Filtern und solchen für niedrigere Frequenzen getrennt werden. In der Abb. 1 kennzeichnet das Bezugszeichen HF den für höhere Frequenzen bestimmten Gruppenfilter und das Bezugszeichen LF den für niedrigere Frequenzen vorgesehenen Gruppenfilter.

Die Empfangssiebkette LF steht mit einem Verstärker A, der aus mehreren Stufen bestehen kann, in Verbindung. Der Einfachheit halber ist in der Abb. 1 nur eine Röhre der bekannten Audionart dargestellt. Die verstärkten Empfangswellen, die alle drei Sendüngen darstellen, wirken auf ein elektromagnetisches Relais 15 ein, welches entspre-

chend den Empfangs wellen den Anker 16 um die Drehpunkte 17 und 18 in Schwingungen versetzt. Die Ankerschwingungen werden den drei mechanischen Siebketten F¹, F² und F³ aufgezwungen. Die Siebketten dienen dazu, die besonderen, die einzelnen Sendungen enthaltenden Schwingungen auszusieben, so daß nur bestimmte Frequenzbänder an die entsprechenden Empfänger R¹-, R² und R³ übertragen werden.

Jeder der Filter F¹, F² und F³ ist eine nur ein Frequenzband durchlassende Siebkette, die sich für die Reihenschaltung mit anderen Siebketten eignet. Um eine Filtergruppe mit anderen Gruppen in Reihe schalten zu können, endigt jeder Filter an seinem Eingangsende in einer Mitte-Nebenschluß-Schaltung, ganz gleichgültig, ob es sich um elektrische oder mechanische Filter handelt. Die Im-

ao pedanz der Nebenschlußschaltung wird zweckmäßig für das Frequenzband, welches der Filter übertragen soll, 'hoch, und für die Frequenzen, die außerhalb dieses Bandes liegen, klein sein. Dadurch, ist es möglich, daß die Frequenzen des zu übertragenden Bandes in den Filter unter Ausschluß aller anderen Frequenzen hineingeleitet werden. Um den Filtern eine richtige Endimpedanz zu geben, endigen die Filter in einer Mitte-Nebenschluß-Schaltung.

Bei Resonanz werden die Mitte-Nebenschluß-Glieder 19 und 20 mit großer Amplitude bewegt. Schwingungen anderer Frequenzen wirken sich entweder in der Verstellung der Masse 19 oder Ausdehnung der Feder 20 oder in beiden Wirkungen aus. Sie erzeugen aber an dem Ende der Feder 20, welche mit der Feder 21 in Berührung steht, keine so große Bewegung wie die Resonanzfrequenz. Diese Unterscheidungstätigkeit wird durch, alle anderen Glieder jeder Siebkette derart durchgeführt, daß sie das besondere, durch den betreffenden Verbindungszug benutzte Frequenzband auswählen.

Das Ausgangsglied einer jeden Siebkette ist mit einem Relaiskontakt und einer Dämpfungsvorrichtung verbunden. Letztere bestellt aus einer in einer Hülle 23 angeordneten Fahne 22. Bei der Bewegung der Fahne 22 wird Staub oder körniges Material 24 zusammengepreßt. Das Material besitzt eine bestimmte Dichte und Elastizität, um der Bewegung eine im wesentlichen nicht rückwirkende Dämpfung, Bremsung oder reine Widerstandsimpedanz zu erteilen.

Der Stift 25 stößt beim Schwingen gegen den sich abwärts erstreckenden Arm des Hebels 26, der bei 27 drehbar gelagert ist und ein Gewicht 28 zur Rückstellung des Hebels und zur Schließung des Kontaktes 29 trägt. Der Kontakt ist in der Ruhelage geschlossen, so daß der elektromagnetische Telegraphenapparat 30 unter Strom steht.

Der Hebel 26 und die mit ihm zusammenarbeitenden Glieder sind mit einem Detektor 6,5 und Relais zu vergleichen. Das rasche Stoßen durch den Stift 25 hebt das Gewicht 28 zur Öffnung des Kontaktes 29 an. Infolge der Trägheit des Hebels 26 und des Gewichtes 28 und dear Hilfe der Feder 29 wird der Kontakt 29 nicht früher geschlossen, als bis das Stoßen durch den Stift 25 aufhört, d.h. bis zur Beendigung der Welle, die einen Punktoder Strichstromstoß darstellt.

Die Dämpfungseinrichtung, welche aus den Gliedern 22, 23, 24 besteht, ist zu dem Zweck vorgesehen, eine Impedanz von bestimmter Größe, die der Impedanz des Filters angepaßt ist, zu liefern, um die Tätigkeit des Filters sicherzustellen und ein Rückstrahlen von Schwingungen von dem rechten Ende über den Filter zu verhindern. Die Dämpfungseinrichtung ist eine mechanische Reibungsvorrichtung, die mit einem elektrischen Widerstand verglichen werden kann. Der bremsende oder schwingungs dämpfende Effekt ist notwendig, um die über das Filter übertragene Energie zur Vermeidung der Schwingungsrückstrahlung und Verzerrung der zu übertragenden Frequenzen zu äbsorbieren.

Die Anlage der Abb. 2 ist derjenigen der Abb. ι ähnlich mit der Ausnahme, daß die Siebketten/⁷¹',/⁷²' und F³' eine Mitte-Reihenschluß-Schaltung aufweisen, so daß die Eingangsenden bei der Anordnung der Abb. 2 parallel mit den Eingangsenden eines anderen Filters oder mehrerer anderer Filter verbunden werden können, während die Anordnung in der Abb. 1 eine Mitte-Nebenschluß-Schaltung darstellt, bei welcher die Filter in Reihe mit anderen Filtern verbunden werden können. Bei Gruppenbandfiltern irgendeiner elektrischen oder mechanischen Bauart ist es für die richtige Parallelverbindung der _lo.s Filter notwendig, daß die Impedanz jedes Filterendabschnittes für die Frequenzen in dem Band, welche trennscharf übermittelt werden sollen, klein und für die Frequenzen, welche außerhalb des zu übertragenden Frequenzbandes liegen, groß ist. Die Siebketten der Abb. 2 endigen in einer Mitte-Reihenschluß-Anordnung.

Die Empfangsströme erregen wie im Falle der Abb. 1 das Relais 15, wodurch der Anker betätigt wird. Derselbe ist an einer Hebelanordnung befestigt, deren Stützpunkte bei 33> 34* 35 und 36 liegen. Beim Anziehen des Ankers (Bewegung hinter die Zeichnungsebene) versucht derselbe, den Stift 34 nach vorwärts, den Stift 35 ebenfalls nach vorwärts und den Stift 36 nach rückwärts

zu bewegen. Daraus gellt hervor, daß, wenn einer der Filter einen großen Teil der Ankerbewegung, welche durch, das Relais 15 bewirbt wird, absorbiert, offenbar die anderen Filter proportional weniger zu absorbieren haben oder, wenn einer der Filter sich dear Ankerbewegung widersetzt, die anderen Filter im entsprechenden Verhältnis mehr zu empfangen oder zu absorbieren haben. Infolgedessen ist offenbar die von irgendeinem Filter absorbierte Bewegung umgekehrt proportional der durch die anderen Filter absorbierten Bewegung. Wenn z. B. in irgendeinem Augenblick nur besondere Schwingungen für den Filter/⁷¹' empfangen werden, nimmt der Stift 33 die Bewegung infolge der kleinen Impedanz der Siebkette F¹' für die Schwingungen dieser Frequenz auf, während die Stifte 3 4, 35 und 36 wegen der hohen Impedanz, die diesen Schwingungen durch die Siebketten F²' und F³' geboten wird, praktisch in Ruhe bleiben. Werden nur Schwingungen empfangen, für welche die Siebketten F²' und F^s' trennscharf sind, so bewegt sich der Stift 33 praktisch nicht, während die Stifte 3 S und 36 die Bewegung aufnehmen und das bewegliche Glied zwischen den Stiften 3 5 und 36 um einen gedachten Stützpunkt schwingt, der sich irgendwo auf dem Glied zwischen den Stützpunkten 3 5 und 36 befindet.

Die Detektor- und EmpfangsgEeder der Abb. 2 sind dieselben wie die für die Abb. 1 beschriebenen.

Claims (5)

1. Patentansprüche:

   I. Anlage zur gleichzeitigen Übertragung mehrerer Nachrichten über eine · elektrische Leitung unter Verwendung mechanischer Siebketten, die in Abhängigkeit von den eintreffenden, elektrisch übermittelten Schwingungen verschiedener Frequenz mit ihren abgestimmten Impedanzen und Kopplungen die einzelnen Nachrichten aussieben und angeschlossenen Empfangsapparaten ieinzeln zuführen, wogegen alle sonstigen Schwingungen durch Dämpfung in den Siebketten unterdrückt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Impedanz des Filters in mechanischer Hinsicht an die Impedanz jedes einzelnen Empfangsapparates angepaßt ist.
2. 2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Filterketten auf ihrer Eingangsseite mit einem gemeinsamen schwingenden Glied in Verbindung stehen und die Eingangsenden der Filterketten der Impedanz des gemeinsamen schwingenden Gliedes angepaßt sind.
3. 3. Anlage nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Filter untereinander so verbunden sind, daß sie alle an ihren Eingangsenden dieselbe Bewegung erhalten — diese Anordnung entspricht der Reihenschaltung elektrischer Filter — und die Filterenden in mechani-' scher Hinsicht einer Mitte-Nebenschluß-Schaltung gleich sind.
4. 4. Anlage nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß alle Filter untereinander so in Verbindung stehen, daß sie die ganze zulässige Bewegung untereinander aufteilen — diese Anordnung entspricht der Parallelschaltung elektrischer Filter — und die Filterenden in mechanischer Hinsicht einer Mitte-Reihenschluß-Schaltung gleich sind.
5. 5. Mechanischer Wellenfilter mit einer Gruppe von Siebketten nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Filterabschnitt für die Frequenzen, welche außerhalb des Frequenzbandes, das übertragen werden soll, liegen, eine höhere Dämpfung aufweist als für die Frequenzen, die näher in der Mitte des Frequenzbandes liegen, jedes Frequenzband von den zu übertragenden Bändern der anderen Filter in der Gruppe getrennt und abgesondert ist und die ganze Filteranordnung eine gleichmäßig hohe Dämpfung für alle Frequenzen, die außerhalb oder zwischen den Grenzen der Frequenzbänder sich befinden, die durch die einzelnen Filter übertragen werden sollen, bietet.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen