АСИНХРОННЫЙ АВТОМАТИЧЕСКИЙ БУКВОПЕЧАТАЮЩИЙ ТЕЛЕГРАФНЫЙ АППАРАТ Советский патент 1928 года по МПК H04L17/08 

На фиг. 1 чертежа изображена схема автоматического трансмиттера; на фиг. 2 - схема ручного перфоратора; на фиг. 3 - схема асинхронного приемника; на фиг. 4 и 6- схемы буквопечатающего приемника; на фиг. 5 - схема приема двойной посылки тока и на фиг. 5а - схема уменьшения числа оборотов печатающего приемника.

Предлагаемый асинхронный автоматический буквопечатающий телеграфный аппарат состоит из следующих главных частей: передатчика (трансмиттера), асинхронного приемника и буквопечатающего приемника.

Передатчик (фиг. 1) состоит из коллектора K, разбитого по окружности на десять сегментов, из которых пять - холостых и пять - рабочих (1-2-3-4-5). Коллектор сидит на оси, приводимой во вращение электромагнитом переменного или постоянного тока; число его оборотов можно регулировать реостатом. Рабочие сегменты коллектора К соединены с пятью автоматическими рычажками 1-2-3-4-5, при чем пятый сегмент коллектора K соединен с пятым автоматическим рычажком через контактное кольцо K₁, щетку щ₂ зажим 3 коммутатора М и контакт а и зажим 2 того же коммутатора. Автоматическая передача производится путем протягивания заранее перфорированной ленты над рычажками, которые при движении ленты входят своими концами в пробитые отверстия и таким образом передают напряжение от соответствующего полюса батареи Б на сегменты коллектора, который при своем вращении передаст эти комбинации токов на линию, посредством щетки щ₁. Отверстия в ленте расположены перпендикулярно ее длине; передвигается она от оси коллектора помощью зубчатых шестерен, с передачей 1:24, при чем малая шестерня насажена на ось коллектора, так что коллектор, сделав один оборот, передвинет ленту на расстояние между рядами отверстий. Контактные рычажки колеблются между контактами q…q, при рабочем же положении они переходят к контактам d…d (фиг. 1). Контакты d-соединены с полюсом групповой линейной батареи, а контакты q-с минусом той же батареи. При действии такого передатчика в случае плохого состояния линии необходимо, вследствие особого устройства приемника, отделять одну комбинацию букв от другой, что и достигается посредством удвоенной пятой посылки, которая является не только комбинационной, но и разделительной. Для того, чтобы перейти на удвоенную посылку, приводят коммутатор М в положение, показанное на схеме фиг. 1, при чем пятый сегмент оказывается соединенным с якорем реле R₁ через контакт x₁ и зажимы 3-4 коммутатора М, пятый же контактный рычажок через зажимы 2-1 и контакт х коммутатора М соединяется с обмотками реле R₂-R₁ которые соединены между собой последовательно; их другой конец соединен с групповой батареей Б. При спокойном положении рычажка ток проходит по обмоткам реле по направлению двойной стрелки, в рабочем же положении ток проходит в обратном направлении, указанном одной стрелкой; в первом случае якоря обоих реле должны находиться у контактов с-с₁, во втором же случае - у контактов aa₁. Вследствие такого расположения пятый сегмент коллектора K будет соединяться то с плюсом левой группы, то с минусом правой группы линейной батареи Б; в свою очередь, линейная батарея Б будет соединяться своим крайним плюсом или минусом с землей Erd через якорь реле R₂ посредством сегмента в кольца K₃. Сегмент в подходит под щетку щ₃ одновременно с подводом пятого сегмента коллектора K под линейную щетку; вследствие этого произойдет посылка тока переменного значения на линию, но удвоенной силы. Для наблюдения за работой передатчика в линию включается измерительный прибор А. В случае перебоя передаточной станции, приемной, последней посылается ток на линию, который принимается с линии щеткой щ₁ и передается одному из холостых контактов, соединенному с реле R₃ посредством контактного кольца K₂. При проходе тока через R₃ в направлении, указанном стрелками, последний замыкает местную цепь, состоящую из батареи и звонка, вследствие чего получается звуковой эффект, указывающий на перебой.

Ручной перфоратор (фиг. 2) служит для заготовления ленты для автоматического передатчика; он состоит из двадцати восьми или тридцати клавишей (в зависимости от того, сколько комбинаций будет принято), на клавишах находятся выступы в зависимости от комбинации для данной клавиши. Под клавишами находятся пять контактных полос 1-2-3-4-5, соединенных с соответствующими пробивными электромагнитами, которые, в свою очередь, другими концами соединены между собою и с обкладкой конденсатора к, другая обкладка которого соединена с плюсом батареи через контакты 1-2. При нажатии какой-либо из клавишей, нажимается также рычаг Q, который соединяет контакт 2 с контактом 3, вследствие чего происходит разряд конденсатора к через выступы нажатой клавиши, а следовательно, через соответствующие электромагниты, вследствие чего электромагниты придут в действие и своими ножами пробьют находящуюся под ними ленту, согласно данной комбинации. При возвращении нажатой клавиши, рычаг Q соединяет обратно второй контакт с первым, вследствие чего разрядившийся конденсатор к вновь заряжается через обмотки электромагнита который при проходе зарядного тока приводит в действие зубчатое сцепление, посредством храповой собачки и, таким образом, передвигает пробитую ленту на ширину между двумя рядами отверстий, вследствие чего под ножи подводится нетронутая поверхность ленты. Описанная работа производится электромагнитами чрезвычайно быстро и, таким образом, не зависит от быстроты работающего.

Асинхронный приемник (фиг. 3). Входящие с линии токи принимаются двумя поляризованными перерегулированными реле (Присса и др.); обмотки этих двух реле R соединены последовательно с землею з. На положительную посылку отзывается верхнее реле, а на отрицательную посылку отзывается нижнее реле; якоря этих реле соединены последовательно с двумя конденсаторами , которые при спокойном положении реле заряжаются батареей Б (110-120 V), а при передвижении одного из якорей происходит разряд или конденсатора или в местную цепь, при чем конденсатор разряжается в эту цепь плюсом, а конденсатор

На фиг. 3 показано нормальное положение приемника, который состоит из нескольких реле и электромагнитов, соединенных между собой. Получение первой посылки: при получении с линии посылки, например отрицательной, произойдет передвижение якоря нижнего реле к контакту е, вследствие чего происходит разряд конденсатора в реле 1R ф и электромагнит э₁ При проходе разрядного тока через указанные приборы, последние будут приведены в действие, при чем электромагнит э₁ притянет свой якорь к контакту с, вследствие чего он зарядит свой конденсатор 1 с; реле 1R ф на разряд (в направлении, указанном стрелкой) не отзовется. По окончании разряда (и даже еще ранее его) якорь j оттянется пружинкой к контакту а и зарядившийся конденсатор к разрядится в катушку А реле R; тогда якорь этого реле перебросится от контакта q к контакту d, вследствие чего линия конденсаторов окажется переключенной на следующий аналогичный комплект. Таким образом, при следующей посылке произойдет аналогичное действие второго комплекта, при чем, если эта посылка будет положительная, то реле 2Rф отзовется на нее, а электромагнит э₂, в свою очередь, разрядом своего конденсатора 2с перебросит якорь реле R₂ к контакту d, вследствие чего линия, идущая от конденсаторов, окажется переключенной на третий аналогичный комплект и т.д. В результате каждая посылка попадает в предназначенное ей фиксирующее реле, и, кроме того, подготовляет следующее фиксирующее реле к приему следующей посылки. Пятая посылка в приемнике имеет особенное значение, так как она должна зафиксировать свое пребывание и направление посредством фиксирующего реле, а также должна передать комбинацию фиксирующих реле на реле дешифратора и привести весь приемник в первоначальное положение, т.-е. перебросить якоря всех реле R₁ R₂, R₃ и R₄ к контактам q, вследствие чего приемник будет готов к приему следующей первой посылки. Выполняется это следующим образом: пятая посылка приводит в действие два электромагнита э₅ и э₆, соединенные между собою параллельно; назначение первого разрядом своего конденсатора с5 через обмотки В реле R₁…R₄ приводить их якоря в первоначальное положение. Электромагнит э₆ разряжает свой конденсатор через обмотки реле 1Rd…5Rd, вследствие чего их якоря соответствующим образом перебрасываются от левых контактов к правым, в зависимости от того, будет ли включено данное реле в разрядную цепь конденсатора с₆ или нет. Концы проводов, идущие от контактов реле Rd, подводятся к щеткам дешифратора; при каждой передаче комбинаций дешифраторным реле Rd происходит также передача вновь заряженного печатающего конденсатора на тот же дешифратор. Подача заряженного конденсатора на дешифратор достигается следующей схемой: в точках приключается электромагнит э₇ и э₈, а также якорь реле Rx, при прохождении тока от конденсатора с₆, ток разветвляется в точках и проходит через электромагнит э₇, вследствие чего электромагнит притянет якорь к нижнему контакту и зарядит конденсатор к, при чем зарядной ток пройдет через обмотки а-а, реле r-r₁, по окончании разряда якорь возвратится в верхнее положение и разрядит конденсатор к через обмотку х реле Rx, вследствие чего произойдет перебрасывание его якоря к правому контакту; следующий разряд конденсатора с₆ пройдет через электромагнит э₈; последний зарядит конденсатор э₈ через обмотки с-с, реле r-r и разрядит его в обмотку у, вследствие чего якорь перебросится к левому контакту и т.д.. Токи заряда, проходящие через обмотки а-а₁ и с-с₁, передвигают якоря реле r-r₁ то влево, то вправо, вследствие чего конденсатор к₂ будет ставиться на разряд, а конденсатор к₃ на заряд, и наоборот. В результате, каждая комбинация буквы включает в цепь дешифратора заряженный конденсатор, а разрядившийся включает на заряд. Описанная работа асинхронного приемника совершается очень быстро, так как разряд конденсатора длится весьма малую долю секунды, приблизительно от 0,01 до 0,001 сек., при чем электромагниты работают так же быстро, как и поляризованные реле, вследствие того, что они переводят свой якорь обратно под действием пружины, не ожидая конца разряда конденсатора, и пользуются лишь первым периодом колебательного разряда. Конденсаторы работают в местных цепях с большим декрементом затухания, для чего в цепь с самоиндукцией включаются безиндукционные сопротивления (не показанные на схемах). Посылка тока передатчиком 0,01 сек.; этому же времени равен промежуток между посылками; во время промежутка асинхронный приемник делает переключения на следующий комплект; во время же посылки тока происходит замаскирование этой посылки и заряд конденсатора. Время, нужное для передачи одной комбинации, выразится в 5·(0,01+0,01)=0,1 сек.; таким образом, число знаков в минуту будет

Время, нужное для передачи одной комбинации буквы, будет также временем приема этой комбинации, так что каждая буква получается на дешифраторе через каждые 0,1 сек. (одна десятая секунды будет также временем набора комбинации).

Буквопечатающий приемник (фиг. 4 и 6). Для расшифрования получаемых асинхронным приемником комбинаций служит буквопечатающий приемник, состоящий из дешифратора и типового колеса, сидящих на общей оси, приводимой во вращение мотором М. Дешифратор (на фиг. 4 развернутая поверхность дешифратора) состоит из восьми коллекторов, разбитых по окружности на двадцать восемь сегментов, которые соединены между собою соответствующим образом; кроме того, к этим же сегментам посредством контактных колец подведены провода 1-2 от печатающего конденсатора. По поверхности дешифратора скользят восемь неподвижно укрепленных щеток, которые соединены с контактами дешифраторных реле Rd; в зависимости от положения якорей последних, щетки ищут ту или иную комбинацию. Против каждого ряда (продольного) сегментов какой-нибудь комбинации находятся два соответствующих типовых знака; под типовым колесом находится рычаг к печатающего механизма, который приводится в движение электромагнитом при нахождении щетками определенной комбинации, через них пробегает ток, полную цепь которого составляют сегменты дешифратора, соответствующие щетки и печатающий электромагнит (фиг. 4, 6). Во время такого разряда против данных сегментов будет находиться соответствующий данной комбинации типовой знак, при чем притянутый электромагнитом рычаг к прижмет к этому типовому знаку бумажную ленту, находящуюся между ним и буквенным диском. После печатания данное место ленты должно быть протянуто, что и достигается лентопротяжным механизмом л, который приводится в действие разрядом конденсатора с; последний заряжается во время печатания буквы; приключенные провода к лентопротяжному механизму, идущие от сегментов 28-го вертикального ряда дешифратора, служат для передвижения ленты без печатания буквы (лентопротяжный механизм включен на схеме неправильно, так как его обмотки должны включаться так же, как и обмотки переключающего реле с букв на цифры). Переход с букв на цифры и обратно достигается помощью реле, приводимого в действие от сегментов дешифратора, т.-е. известными комбинациями, при чем назначение его состоит в том, чтобы переключать между собой две щетки, из которых одна - первой группы, а другая - второй группы. На дешифраторе же добавлена еще одна группа щеток, соединенная параллельно с другой группой щеток и находящаяся от нее на 180°. Назначение первой группы щеток - искать только буквы, а назначение второй группы - искать только цифры. В момент подхода буквы под печатающий рычаг, соответствующая комбинация будет наверху, другая же группа щеток ту же самую комбинацию найдет внизу, вследствие чего под печатающим рычагом находится другая буква. Щетки расположены в вертикальном направлении.

Для уменьшения числа оборотов печатающего приемника сделано следующее приспособление: типовой диск, на котором находится пятьдесят шесть знаков, разбивается на два сектора, при чем один сектор содержит все знаки буквенного ряда, а другой сектор повторяет их, так что одна и та же буква содержится на типовом диске два раза; соответственно этому и дешифратор разбит на пятьдесят шесть сегментов, так что за один оборот каждая буква ищется два раза; не уместившиеся же остальные двадцать восемь знаков переходят на второй добавочный диск и так же повторяются два раза. Оба диска 1 и 2 сидят на общей муфте (втулке) O₁ сидящей на оси О (фиг. 5а), по которой она может свободно передвигаться вдоль; последнее необходимо, так как здесь переход с букв на цифры совершается помощью передвижения дисков передвижным механизмом R, при чем под печатающий рычаг Р подводится то диск 1, то диск 2. Передвижной диск приводится в действие так же, как и реле R; вследствие такого устройства для поисков одной буквы на диске, последнему нужно сделать только пол-оборота, так что один оборот будет=0,2 сек., а число оборотов в секунду будет=5, а в минуту=300, т.-е., вместо того, чтобы печатающий приемник делал 600 оборотов, он может делать только 300 оборотов, т.-е. колебания оборотов составляют 50%. Чтобы иметь колебания оборотов в обе стороны, т.-е. в сторону уменьшения и в сторону увеличения, надо дать приемнику 400-500 оборотов, от которых можно опуститься до 300 и подняться до 600; в данном случае число оборотов может колебаться ±15%-20%.

К описанному аппарату можно применить работу дуплексом, при чем в данном случае применим асинхронный поляризованный дуплекс Уиттстона (описанный аппарат работает симплексом). При дуплексе число передаваемых знаков возрастет до 600·2=1200 букв.

Прием двойной посылки тока. Параллельно линейному проводу приключается электромагнит Е (фиг. 5), который отзывается на двойную посылку тока и своим якорем замыкает цепь отбойных обмоток В реле R₁ и приводит, таким образом, весь асинхронный приемник в спокойное положение; необходимость применения двойной посылки тока для разделения комбинаций диктуется тем обстоятельством, что при пропаже одной из посылок нарушается правильность действия приемника, что и устраняется двойной посылкой; при хорошем состоянии линии пропажа посылки произойти не может, так что двойная посылка тока только применяется на несколько мгновений для устранения нарушенного действия. При дуплексе применение двойной посылки отпадает; тогда, в случае нарушения действия одной из станций, заявляется об этом другой станции по аппарату Морзе, при чем асинхронный приемник приводится в первоначальное положение посредством передвижения якорей реле R₁…R₅ вручную.

Автоматический асинхронный буквопечатающий телеграфный аппарат, характеризующийся совокупным применением: а) ручного перфоратора, состоящего из системы клавишей, действующих на пять контактных пластин (фиг. 2), соединенных с пятью пробивными электромагнитами, включенными через конденсатор к, заряжаемый через лентопротяжный электромагнит замыканием контактов 1, 2, приводимых в действие рычагом Q; б) автоматического трансмиттера, состоящего из коллектора K (фиг. 1), соединенного с пятью контактными рычагами 1, 2, 3, 4, 5, расположенными под перфорированной лентой и перемещающимися между контактами dq, при чем рычаг 5 соединен с соответствующим сегментом коллектора через контактное кольцо K₁, щетку щ₂ и цилиндрический коммутатор М, устанавливающий соединение, с одной стороны, с батареей Б через реле R₁R₂, с другой стороны, с контактными кольцами K₂ и K₃ через реле R₃ и с землею через щетку щ₃; в) асинхронного приемника (фиг. 3), состоящего из системы реле, из коих обмотка двух линейных реле включена между проводом и землею последовательно, а якоря этих реле соединены с конденсаторами и с ответвлением к пяти реле 1Rф, 2Rф, 3Rф, 4Rф, 5Rф, включаемых в цепь поочередно через посредство электромагнитов э₁э₂э₃э₄э₅ и реле R₁, R₂, R₃, R₄, каковые реле Rф связаны с системой пяти реле Rd, контактные упоры коих соединены со щетками дешифратора, при чем в ответвление цепи между точками включены электромагниты э₇ и э₈ и якорь реле R, через которое происходит разряд конденсатора с₆, соединенного с якорем электромагнита э₆, связанного с электромагнитом э₅, тогда как рабочие контакты электромагнитов э₇ и э₈ соединены с полюсом батареи Б₁ другой полюс которой соединен с реле r и r₁; г) буквопечатающего приемника с электродвигателем М, приводящим во вращение ось типового колеса А и дешифратора, состоящего из восьми коллекторов (фиг. 4), разделенных каждый на 28 сегментов, по коим скользят восемь щеток, соединенных соответственно с контактами дешифраторных реле, при чем типовое колесо, состоящее из двух дисков 1 и 2 (фиг. 5-а), связано муфтой О₁ передвигаемой вдоль оси О якорем реле R, получающего ток от печатающего конденсатора.