Wie funktioniert die Schaltungstechnik eines alten ... · R4 wurde experimentell auf 150 Ohm...

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Wie funktioniert ein Wählscheiben-Telefon? Geschrieben von: Volker Lange-Janson Dienstag, den 27. November 2018 um 14:25 Uhr - Aktualisiert Montag, den 23. September 2019 um 13:50 Uhr // Wie funktioniert die Schaltungstechnik eines alten Telefons mit einer Wählscheibe für die Impulswahl? Eine für den Praktiker ausführliche Erklärung des grundsätzlichen Schaltbildes eines analogen Telefons mit einer Wählscheibe für die Impulswahl. Zudem geht dieser Artikel der Frage nach, mit welchen Strömen und Spannungen ein analoges Telefon überhaupt arbeitet. An dieser Stelle meinen herzlichen Dank an den pensionierten Fermeldetechniker Heinrich, DK2ZL, für seine vielen Anregungen, seine historischen Anmerkungen und die Durchsicht des Manuskriptes.  Nachfolgend mein Versuch diese alte Technik möglichst verständlich zu erklären. Dabei habe ich bewusst Wiederholungen und Weitschweifigkeit zugelassen, da die Leser unterschiedliches Vorwissen mitbringen. Nicht jeder, der ein altes Telefon besitzt, begnügt sich damit es nur zu betrachten. Er möchte damit auch bei einwandfreier Sprachqualität telefonieren, es klingeln lassen und die Wählscheibe bedienen. Ein Verständnis für die schon historisch gewordene Technik ermöglicht eine systematische Vorgehensweise bei der Fehlersuche und zerstörungsfreien Instandsetzung. Dazu ist das Wissen über die alte Wählvermittlungstechnik nicht mehr notwendig. Ausreichend sind Kenntnisse über die Ströme und Spannungen, welche die Amtsleitung liefert, die inzwischen durch den analogen Telefon-Ausgang eines VoIP-fähigen Routers nachgebildet ist.  Vor Jahrzenten war die Fernmeldetechnik eine Art Geheimwissen, da nur Fermeldetechniker der Post ein Telefon reparieren durften. Im Gegensatz zur Radio- und Fernsehtechnik gab es deshalb kaum Fachbücher für die Allgemeinheit, welche die Funktionsweise eines Telefons erklärten. Einerseits ist für Elektroniker die Schaltungstechnik eines nur aus passiven Bauteilen bestehenden alten Telefons ungewöhnlich. Andererseits ist das Prinzip durch das Zusammenspiel von beweglichen Kontakten, Spulen, Kondensatoren und Widerständen verblüffend. Ein Telefon kostete in den 1960er-Jahren im Großeinkauf über 100,- DM, was viel Geld bedeutete. Ein Privatkunde hatte nur die Möglichkeit ein Telefon bei der Post gegen eine monatliche Gebühr zu mieten. Selbst eine einfache Zusatzklingel war eine Mietsache, die der Post gehörte.  //  Konverter von der Impulswahl auf die Mehrfrequenzwahl: Telefone mit Wählscheiben für die Impulswahl sind nach dem heutigen Stand der Technik 1 / 8

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Wie funktioniert ein Wählscheiben-Telefon?

Geschrieben von: Volker Lange-JansonDienstag, den 27. November 2018 um 14:25 Uhr - Aktualisiert Montag, den 23. September 2019 um 13:50 Uhr

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Wie funktioniert die Schaltungstechnik eines alten Telefons miteiner Wählscheibe für die Impulswahl? Eine für den Praktiker ausführliche Erklärung des grundsätzlichen Schaltbildes einesanalogen Telefons mit einer Wählscheibe für die Impulswahl. Zudem geht dieser Artikelder Frage nach, mit welchen Strömen und Spannungen ein analoges Telefon überhauptarbeitet. An dieser Stelle meinen herzlichen Dank an den pensioniertenFermeldetechniker Heinrich, DK2ZL, für seine vielen Anregungen, seine historischenAnmerkungen und die Durchsicht des Manuskriptes.   Nachfolgend meinVersuch diese alte Technik möglichst verständlich zu erklären. Dabei habe ich bewusstWiederholungen und Weitschweifigkeit zugelassen, da die Leser unterschiedliches Vorwissenmitbringen. Nicht jeder, der ein altes Telefon besitzt, begnügt sich damit es nur zu betrachten.Er möchte damit auch bei einwandfreier Sprachqualität telefonieren, es klingeln lassen und dieWählscheibe bedienen. Ein Verständnis für die schon historisch gewordene Technik ermöglichteine systematische Vorgehensweise bei der Fehlersuche und zerstörungsfreienInstandsetzung. Dazu ist das Wissen über die alte Wählvermittlungstechnik nicht mehrnotwendig. Ausreichend sind Kenntnisse über die Ströme und Spannungen, welche dieAmtsleitung liefert, die inzwischen durch den analogen Telefon-Ausgang eines VoIP-fähigenRouters nachgebildet ist.   Vor Jahrzenten war die Fernmeldetechnik eine Art Geheimwissen, da nur Fermeldetechnikerder Post ein Telefon reparieren durften. Im Gegensatz zur Radio- und Fernsehtechnik gab esdeshalb kaum Fachbücher für die Allgemeinheit, welche die Funktionsweise eines Telefonserklärten. Einerseits ist für Elektroniker die Schaltungstechnik eines nur aus passiven Bauteilenbestehenden alten Telefons ungewöhnlich. Andererseits ist das Prinzip durch dasZusammenspiel von beweglichen Kontakten, Spulen, Kondensatoren und Widerständenverblüffend. Ein Telefon kostete in den 1960er-Jahren im Großeinkauf über 100,- DM, was vielGeld bedeutete. Ein Privatkunde hatte nur die Möglichkeit ein Telefon bei der Post gegen einemonatliche Gebühr zu mieten. Selbst eine einfache Zusatzklingel war eine Mietsache, die derPost gehörte.   //   Konverter von der Impulswahl auf die Mehrfrequenzwahl:Telefone mit Wählscheiben für die Impulswahl sind nach dem heutigen Stand der Technik

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Geschrieben von: Volker Lange-JansonDienstag, den 27. November 2018 um 14:25 Uhr - Aktualisiert Montag, den 23. September 2019 um 13:50 Uhr

veraltet und sie werden von den Ämtern zum Teil auch nicht mehr unterstützt.Erstaunlicherweise funktionieren diese alten Telefone im Zeitalter von VoIP (Voice over IP)meistens aber noch an einer Fritz!Box oder anderen Routern, die für VoIP ausgelegt sind.Leider unterstützen nicht alle Fritz!Box-Modelle die Impulswahl. Für solche Fälle existierenIWV-MFV-Konverter (Impulswahl-Mehrfrequenzwahl-Konverter), die  entweder als Vorsatzgerät im Handel erhältlich sind oder sich alsSelbstbau-Projekt (z.B. 1. http://taeubl.de/IWV-MFV/mit Bascom für AVR oder 2. hier) im Gehäuse des Wählscheibentelefons unterbringen lassen. Eine Suche nach "pulsedtmf converter" liefert weitere Anregungen für den Selbstbau. Die vorkonfigurierten Routerder Internet-Provider lassen sich oft nicht auf die speziellen Bedürfnisse anpassen. Eineeinfache Lösung besteht darin dem Hauptrouter eine Fritz!Box nachzuschalten, welche dieImpulswahl unterstützten kann.   Das Schaltbild:Alle analogen Telefone für die Impulswahl mit einer Wählscheibe sind im Prinzip gleichaufgebaut. Die nachfolgenden Überlegungen beziehen sich auf das hier abgebildete Schaltbild,nach dem fast alle Wählscheiben-Telefone mit nur geringen Abweichungen aufgebaut sind. DieWählscheibe erzeugt Impulse zum Wählen der Nummern. Dabei wird der Gleichstrom auf derTelefonleitung im Wechsel unterbrochen und kurzgeschlossen. Heute werden für die Wahl derNummern Tonfrequenzen übertragen.   Sinn und Zweck dieses Aufsatzes ist es das nachfolgende Schaltbild zu verstehen. Deshalbhabe ich es in Variationen mehrfach in den Text eingebaut, um die Zustände der Kontakte beimWählen, beim aufgelegten Hörer und beim abgenommenen Hörer zu verdeutlichen.  

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Schaltbild eines Wählscheibentelefons. Die Kontakte sind für den aufgelegten Hörereingezeichnet und wenn sich die Wählscheibe nicht dreht. R1 = 100 Ohm, C1 = 1 µF, R2 = 1kOhm, C2 = 100 nF,  Übertrager: Wicklung oben 60 Ohm, unten links 50 Ohm, unten rechts200 Ohm, GGs = Gehörschutzgleichrichter aus zwei antiparellen Dioden, Begrenzung bei 400mV. nsa und nsi sind Kontakte des Nummernschalters. Gleichstromwiderstand des Weckersetwa 900 Ohm, sein Wechselstromwiderstand für die 25 Hz der Klingelspannung etwa 3000Ohm und für den Sprechstrom noch viel höher.  (Bild-Quelle:  Wikipedia ).   Diebeweglichen Kontakte des Telefons:Zum Verständnis eines Telefons sind sich ein paar wenige Zustände einzuprägen, die man imSchlaf kennen sollte.   1. Gabelumschalter GU: Aufgelegter Hörer: Die drei Kontakte des Gabelumschalters GU sind voneinander getrennt. Abgehobener Hörer: Die drei Kontakte des Gabelumschalters sind miteinander verbunden.

2. Nummernschalter mit seinen Kontakten nsi und nsa: Der nsi erzeugt die Impulse, der nsa schließt für den Wählvorgang den Schaltungsteil für dasSprechen und Hören kurz. Wählscheibe in Ruhelage (Linksanschlag): nsi-Kontakt geschlossen, nsa-Kontakt offen Wählscheibe wird aufgezogen: nsi-Kontakt geschlossen, nsa-Kontakt geschlossen Wählscheibe läuft zurück: Der nsi-Kontakt schließt und öffnet sich pulsierend und erzeugtWählimpulse, weil er den Schleifenstrom in der Telefonleitung wiederholt öffnet und schließt,während die Nummernscheibe mit Hilfe einer Feder und eines Fliehkraftreglers mit konstanterGeschwindigkeit nach dem Loslassen zurückläuft. Der nsa-Kontakt ist beim Zurücklaufen derWählscheibe immer geschlossen.   Nur am Linksanschlag der Wählscheibe ist dernsa-Kontakt offen, ansonsten ist er geschlossen.   Merke: In der Ruheposition der Wählscheibe ist der nsa offen und der nsi geschlossen.Sobald wir die Wählscheibe etwas aus der Ruheposition im Uhrzeigersinn herausbewegen, istder nsa geschlossen und der nsi bleibt vorerst auch geschlossen. Die Telefonleitung erlebtdadurch einen Kurzschluss. Erst beim Zurückdrehen erzeugt der nsi durch pulsierendesUnterbrechen des Schleifenstroms die Impulse. Dabei entsteht ein pulsierender Kurzschluss aufder Amtsleitung, welche in der Regel maximal 20 mA Schleifenstrom liefert. Dieser Strom fließtdurch den nsa und nsi. Drehen wir die Wählscheibe etwas nach rechts aus der Ruhelage, bildetdas Telefon einen Kurzschluss und es fließt der Schleifenstrom durch die Leitung. Dadurch istdas Amt ist für die Verarbeitung der Wählimpulse vorbereitet.    

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Geschrieben von: Volker Lange-JansonDienstag, den 27. November 2018 um 14:25 Uhr - Aktualisiert Montag, den 23. September 2019 um 13:50 Uhr

Ein altes W49 ist bei mir tatsächlich noch im Einsatz und funktioniert einwandfrei an einerFritz!Box 7360. Der weiße Taster vorne ist die Erdtaste und hätte nur beim Betrieb an eineralten Nebenstellenanlage eine Funktion.  

Das schwedische Telefon "Dialog" aus den 1960er-Jahren besitzt im Prinzip diegleiche Schaltungstechnik und funktioniert bei mir ebenfalls an der Fritz!Box 7360. Diehergestellte Stückzahl des Telefons erreichte mehrere Millionen. Abgesehen von einemmoderneren Design ist die Wählscheibe mit einer anderen Abfolge der Ziffern beschriftet. DieMechanik des Nummernschalters ist jedoch im Prinzip gleich. Das Telefon "Dialog"gibt es auch für den amerikanischen Markt mit einer Beschriftung, die der deutschenWählscheibe entspricht, welche in der Welt die größte Verbreitung besitzt. Innenansichten des"Dialog" bietet diese Broschüre aus dem Jahr 1964 als  PDF-Datei  mit vielenBildern.   // Das Kohlemikrofon:Das Mikrofon M im Schaltbild ist ein Kohlemikrofon. Seine kleinen Körner aus Kohle bewegensich durch den veränderlichen Schalldruck des Sprechens, wodurch sich der Widerstand desMikrofons ändert. Das Kohlemikrofon ist ein zum Prinzip erhobener Wackelkontakt. Messen wirseinen Widerstand mit einem Multimeter, zappelt die Anzeige zwischen 1 und 10 kOhmunregelmäßig hin und her.   Ein Kohlemikrofon funktioniert also nur, wenn Gleichstrom durch ihn hindurchfließt. Deshalbbietet die Amtsleitung (La und Lb) je nach Länge der Leitung eine Gleichspannung von etwa 30bis 60 Volt an, damit ein Schleifenstrom von etwa 20 mA fließen kann. Wenn man spricht,überlagert sich durch den schwankenden Kontakt-Widerstand noch ein wesentlich geringereWechselspannung von einigen 100 mV über die Gleichspannung. Auf der Telefonleitungbefindet sich also abhängig von der Länge der Telefonleitung eine Gleichspannung von etwa 30Volt oder höher, die durch das Sprechen um einige 100 mV in ihrer Höhe etwas schwankt.   Kohlegrießmikrofone wurden bis in die 1970er Jahre in großer Stückzahl in Telefoneneingesetzt. Man geht davon aus, dass durch die Erfindung des Kohlemikrofons die Entwicklungdes Fernsprechwesens außerordentlich beschleunigt wurde. Die Sprachverständlichkeit wardamit ausreichend gut (Quelle: Wikipedia Kohlemikrofon).  

Von links nach rechts: Dynamische Hörkapsel, Kohlemikrofon-Sprechkapsel,Kondensatormikrofon-Sprechkapsel mit eingebauter Elektronik (Fernsig TS rot). Obere Reihe:Kontakte nach oben. Untere Reihe: Kontakte nach unten.   Ersatz für defekteKohlemikrofone:Kohlemikrofone sind Verschleißteile. Wenn der Kohlegrieß durch die Feuchtigkeit derausgeatmeten Luft mit den Jahren verklebt, hilft es manchmal den Hörer leicht auf den Tisch zuklopfen, damit sich die Kohlekörnchen lösen und der Gesprächspartner einen wieder lauter hört.   Für bestimmte alte Telefonapparate gibt es als passendes Ersatzteil Kondensator-Mikrofonemit der notwendigen elektronischen Beschaltung, z.B. die Sprechkapsel "Fernsig TSrot" für den FeTAp 611und ähnliche Modelle. Leider ist die "Fernsig TS rot" zu groß für die Sprechmuscheldes W49. Ihre Klangqualität ist nicht von einem modernen Telefon zu unterscheiden. Existieren keine passenden Sprechkapseln mit Kondensatormikrofonen, kann ein Selbstbaueiner kleinen Schaltung helfen, wie sie unter   http://www.taeubl.de/Sprechkapsel/ vorgestelltist. Bei meinem Nachbau habe ich den Koppelkondensator C2 von ursprünglich 1µF auf 10 bis100µF erhöht, da bei 1µF die tiefen Töne zu abgeschwächt klangen. 100 µF sind sicherlich zugroß, was aber nichts ausmacht. R4 wurde experimentell auf 150 Ohm reduziert. AlsTransistoren nahm ich für die Darlington-Schaltung zwei 2N2222 mit einemStromverstärkungsfaktor von etwa 430. Meine Gesprächspartner hören mich nun mit normalerLautstärke. Das Kohlemikrofon war manchmal etwas zu leise.  

Experimentelles Selbstbau-Kondensator-Mikrofon als Ersatz für eine Kohlemikrofon-Kapsel.In der Mitte sitzt das eigentliche Kondersator-Mikrofon. Die Lochraster-Platine passt in dieSprechmuschel des W49. Die Rückseite der Leiterplatte hat vor dem Einbau Klebebanderhalten, um Kurzschlüsse mit den Kontaktfedern zu vermeiden. Wegen Platzmangel habe ichdie gabelförmige Kontaktfeder entfernt und sie sehr gut aufbewahrt, um den Originalzustandwieder herstellen zu können.   Toilettenpapier vor dem Kondensator-Mikrofonverbessert die Klangqualität, da es schnaubende und schnaufende Atemgeräusche engagierterSprecher wirksam unterdrückt. Die Platine ist deshalb vor dem Einbau noch mit einer dünnenLage Toilettenpapier zu umhüllen, um das Zischen der Atemgeräusche zu dämpfen. Damit dasMikrofon nicht zu viel an Empfindlichkeit verliert, sollte die Papierlage sehr dünn sein. Deshalbhabe ich eine Lage eines mehrlagigen Toilettenpapiers abgezogen und nur diese verwendet.Man nehme unbenutztes Papier direkt von der Rolle. Ein Griff zur Gebrauchtware wäreübertriebene Sparsamkeit und ist hier nicht angebracht. Selbstverständlich kommen alsAusgangsmaterialien auch Papiertaschentücher in Frage. Das Selbstbau-Mikrofon klingtjedenfalls lauter und angenehmer als ein Kohlemikrofon und ist von dem eines modernenDECT-Telefons kaum zu unterscheiden. Allerdings ist die Lösung noch nicht perfekt.  

Eine Lage Klebeband schützt das selbst gebaute Kondensatormikrofon vor Kurzschlüssen inder Sprechmuschel des W49.    Zur Anregung weitere Schaltbilder für den Ersatz von Kohlemikrofonen: -- Electret microphone replacement for a carbon insert -- Replacement carbon microphone --  Remote microphone with power from thecommunication line --    Einbau desKondensatormikrofon Fernsig TS rot in ein W49 als Ersatz für ein Kohlemikrofon:Die Mikrofonkapesl "Fenrsig TS rot" ist eigentlich für den Einbau in den FeTap 611und ähnliche Telefone gedacht. Für den W49 ist sie zu dick. Aus Neugierde habe ich dieFernsig TS rot geöffnet. Dazu ist der rote Kunststoff-Deckel mit einer Bügelsäge abzusägen,wobei die Gefahr besteht die Elektronik auf der Leiterplatte zu zerstören. Ein Re-Engineeringder interessanten Schaltung ist mir nicht gelungen, da die Leiterplatte recht fest sitzt, so dassich die Leiterbahnführung nicht in Erfahrung bringen konnte.    Für den Einbau in die Sprechmuschel des W49 habe ich zwei Drähte angelötet und diese mitKFZ-Steckverbindern versehen. Ich bin mir nicht sicher, ob man tatsächlich den Deckel aus Platzgründen entfernenmuss. Auf jeden Fall reicht der Platz nicht, um die beiden seitlichen Schrauben für eine Verbindung mitKabelschuhen zu nutzen. Ich würde erst einmal die Lösung mit den KFZ-Steckverbindernausprobieren, ohne das Gehäuse mühsam zu öffnen. Die Steckverbinder sind mit Klebebandoder einem Schrumpfschlauch, den man nicht schrumpfen lässt, gegen Kurzschlüsse zuschützen. Selbstverständlich sind die beiden Blechhalterungen vorher aus der Sprechmuschelzu enfernen und gut aufzubewahren. Mir war es wichtig beim Umbau keine Lötarbeiten am W49vorzunehmen, um einen Rückbau in den ursprünglichen Zustand herstellen zu können.   Die Klanqualität und die Lautstärke des W49 sind jetzt sehr gut und von einem modernenTelefon nicht mehr zu unterscheiden. Der Umbau war ein voller Erfolg.  

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Geschrieben von: Volker Lange-JansonDienstag, den 27. November 2018 um 14:25 Uhr - Aktualisiert Montag, den 23. September 2019 um 13:50 Uhr

Das Kondensator-Mikrofon "Fernsig TS rot" nach dem Enfernen desaufgeschweißten Kunststoffdeckels mit Hilfe einer Bügelsäge und einer Blechschere. Den12-Ohm-Widerstand rechts oben hat es leicht erwischt. Zum Glück hat er die Attacke mit derabgerutschten Bügelsäge überlebt.  

Aus Platzgründen erfolgt der Einbau mit KFZ-Steckverbindern, die sich nach einer Isolationganz tief in der Sprechmuschel unterbringen lassen. Hier an dem alten Telefon Lötarbeitenvorzunehmen, macht es unmöglich den Originalzustand wieder herzustellen. Alle ausgebautenTeile sind sorgfältig zu verwahren.   Welche Frequenzbereiche werden auf derTelefonleitung genutzt? Übertragen wird fürdie Sprachübertragung nur ein Frequenzbereich zwischen etwa 300 und 3400 Hz (oder 4000Hz). Später wurden zusätzlich höhere Frequenen für ISDN (bis 120 kHz) und dann für ADSL(138 kHz bis 1104 kHz bei Annex B) genutzt. Je höher die Frequenz, desto größer ist dieDämpfung auf der Leitung. Der Bereich unter 300 Hz wird bei 25 Hz für die Klingel verwendet.Die Oberwellen der Wählimpulse liegen ebenfalls in einem sehr niedrigen Frequenzbereich.Wenn jemand einen Gebührenzähler daheim hatte, dann wurden für diesen die Zählimpulse miteinem Träger von 16 kHz übertragen. All das läuft auf einer einzigen Zweidrahtleitung ab.   //   Die Anschlüsse La und Lb des Telefons: An La und Lb wird die Telefonleitung angeschlossen. Es sind nur zwei Drähte. Der AnschlussW ist für einen Zusatzwecker und der Anschluss G ist für den Gebührenzähler. Diese beidenAnschlüsse W und G können wir für das Verständnis ausblenden und werden auch in derPraxis nicht benötigt. Vergessen wir sie vorerst. Der Zusatzwecker besteht nur aus einemKondensator von 1 µF und einer Klingel in Serie.   Wie gesagt - wichtig im Schaltbild sind für uns nur die Anschlüsse La und Lb. Sie sind wiebereits erklärt mit der zweiadrigen Telefonleitung verbunden. Die Polarität spielt beimAnschließen keine Rolle. Auf ihr liegen immer etwa 30 bis 60 Volt Gleichspannung vom Amt,gleichzeitig einige 100 mV Wechselspannung beim Sprechen und für das Freizeichen, dasBesetztzeichen und das Klingelzeichen. Beim Klingeln liefert das Amt eine Wechselspannungvon 25 Hz und etwa 60 Volt. In Österreich hat der Klingelstrom 50 Hz.   Verdrillte Adernpaare:Die Fernmeldekabelbestehen aus Kabelbündeln mit vielen Adernpaaren für La und Lb. Diese Adernpaare müssenbei der Überwindung langer Distanzen verdrillt sein, um ein Übersprechen zu verhindern. Beifehlerhafter Beschaltung sind dann die Gespräche in den benachbarten Adernpaaren zu hören.   Bespulte Leitungen: Ein weiteres Problem sind die induktiven und kapazitiven Blindanteile der langen Kabel, die zuVerzerrungen führen. Beim ersten Transatlantikkabelwar dieser Effekt so deutlich, dass die Übermittlung eines Wortes per Telegrafie Stundendauerte, da die Flanken der Morsezeichen völlig verwaschen waren. Das Kabel warunbrauchbar. Aus dem gleichen Grund hört sich auf langen Kabeln die Übertragung derSprache so an, als ob man in eine Gießkanne hineinsprechen würde. Abhilfe leistet eineBespulung der Kabel. Dazu wurden im Abstand von ungefähr 2 km genau berechnete Spulen indie Fernmeldekabel eingebaut. Mehr dazu steht unter Bespulte Leitungauf Wikipedia. Durch die Einführung von Trägerfrequenzverfahren auf Koaxkabeln undRichtfunkstrecken verlor diese Technik an Bedeutung. Auch diese Technik wurde dann durchdie Glasfasertechnologie bestehend aus Glasfaserkabeln und optischen Verstärkern abgelöst,was dem Internet zum Durchbruch verhalf und die Telefongebühren drastisch reduzierte.   Koaxialkabel im Telefonnetz:In den 1970er-Jahren waren für die Fernverbindungen noch Koaxialkabel im Einsatz, mit denenim Trägerfrequenzverfahren mit Einseitenbandmodulation und mechanischen Bandfilternmehrere Kanäle auf einer Koaxialleitung Platz fanden. Um die Kabeldämpfung auzuheben,waren Zwischenverstärker in bestimmten Abständen notwendig. Diese waren anKnotenpunkten zum Teil als Jagdhütten mitten im Wald getarnt. In der Jagdhütte befand sich imBoden eine Klappe, von der eine Treppe in einen unterirdischen Raum mit geschätzten 10Meter Durchmesser führte. Dort kamen mehrere Koaxialkabel zusammen, damit derenSprechkanäle eine Pegelanhebung erfuhren. Dazu war der Raum mit Geräteschränkenbestückt. In ihnen waren die noch mit Elektronenröhren arbeitenden Verstärker untergebracht.Die speziellen für das Fermeldewesen entwickelten Röhren hatten eine Lebensdauer von100.000 Stunden. Nur wenige Fernmeldetechniker kannten die Lage dieser Einrichtungen. Diestrategisch wichtigen Standorte waren wegen des Kalten Krieges als Geheimsache klassifiziert.   Belegung der Telefonleitung an Steckern und Buchsen:Bei dem üblichen RJ-11-Stecker,  der 4 bis 6 Kontaktpositionen hat, sind die beiden mittleren Kontakte mit La und Lb belegt.Beim TAE-F-Steckerfür Deutschland ist La an Klemme 1 (oft weißes Kabel) und Lb an Klemme 2 (oft braunesKabel). Die verwendeten Farben weichen sehr oft ab. Siehe dazu auch die Stecker undDosenbeschaltung für TAE auf http://www.tocker.de/tae/tae.html.  

RJ-11 Stecker, 4 von 6 möglichen Kontaktpositionen belegt, die beiden mittleren Kontaktesind (fast) immer für La und Lb. Fast immer sind beim RJ-11 nur 4 Kontakpositionen mitKontakten bestückt, oft nur die beiden mittleren für La und Lb.  

TAE-F-Stecker für Deutschland: maximal 6 Kontakte, drei auf jeder Seite. Auf der für denBetrachter zugewandten Seite ist unten Kontakt 1 für La (weißes Kabel), und direkt darüber inder Mitte also Kontakt 2 (braunes Kabel) für Lb. Die Farbangaben weichen oft ab. Selbernachschauen oder nachmessen mit dem Durchgangsprüfer ist notwendig.  

Anschluss einer TAE-Dose für die Kodierung NFF. 1 und 2 kommt vom Amt oderVoIP-Router. Dadurch ist die mittlere Buchse für ein Telefon angeschlossen. Wollten wir einezweite Amtsleitung mit der rechten Buchse belegen. müssten wir diese 2. Amtsleitung an denbeiden ganz rechten der der unteren Klemmleiste (1 und 2 unten) anschließen. Wir könntenauch von 1 und 2 oben nach 1 und 2 unten einen Anchluss legen, um zwei  Telefone parallelzu schalten ( http://www.tocker.de/tae/tae.html ).    

Innenansicht eines W49. In der Mitte der Gabelumschalter, welchen der Telefonhörer durchdas Auflegen oder Abheben betätigt. Beim Auflegen sind alle Kontakte des Gabelumschaltersoffen, also nicht miteinander verbunden. Beim Abheben sind alle Kontakte geschlossen, alsoalle drei Kontakte sind miteinander verbunden. Darunter die Drossel des Weckers, die bei etwa25 Hz und 60 Volt Wechselspannung klingelt. Oben befindet sich der 1 uF Papier-Kondensator,der in Serie zur Klingel geschaltet ist. Unten der Übertrager M mit drei Wicklungen. Erermöglicht das Gegensprechen und dämpft den Ton des eigenen Mikrofons in der eigenenHörkapsel, damit man sich selbst nicht so laut hört.  

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Geschrieben von: Volker Lange-JansonDienstag, den 27. November 2018 um 14:25 Uhr - Aktualisiert Montag, den 23. September 2019 um 13:50 Uhr

Geöffnetes schwedisches Telefon "Dialog" aus den 1960er-Jahren. Es hat bereitseine Leiterplatte aus Hartpapier und  besitzt Kunststofffolienkondensatoren. DerNummernschalter und der Gabelumschalter sind gekapselt. Der große grüne Kondensator von2 µF befindet sich in Serie zum Wecker. Die Wicklung des Weckers besitzt einenGleichstromwiderstand von etwa 900 Ohm. Durch die Leiterplatte ist eine Fehlersuche ohneSchaltbild schwierig. Das Schaltbild habe ich leider noch nicht gefunden. Zum Öffnen desGehäuses ist eine einzige Schraube unterhalb der Gabel in der Griffmulde zu lösen. Dann dasOberteil aus Kunststoff nach vorne klappen. Mit seinen 1,7 kg war dieses Telefon für damaligeVerhältnisse ein Leichtgewicht mit Tragekomfort.  

Das schwedische Telefon "Dialog" ist im Prinzip aus den gleichen Komponentenaufgebaut. Zu erkennen sind der Nummernschalter (6), der Handapparat (5) und der Wecker(4). Die Montageplatte (7) beherbergt den Gabelumschalter GU, den Kondensator C1 desWeckers, weitere Komponenten und den Übertrager M (Bild-Quelle:  Wikipedia ).   Dieser im Auftrag von AT&T produzierte amerikanische Werbefilm (Just Imagine, etwas über 10Minuten Dauer) aus dem Jahr 1947 verdeutlicht mit Trick-Animationen die Zusammensetzungder 433 Einzelteile, aus denen sich ein Telefon zusammensetzt.     Die Zentralbatterie:An den zwei Adern La und Lb der Telefonleitung liegt eine im Strom begrenzte Gleichspannungan, die im Leerlauf etwa 30 bis 60 Volt beträgt. Dadurch stellt die Telefonleitung einenSchleifenstrom von etwa 20 mA zur Verfügung, der für den Betrieb des Kohlemikrofonsnotwendig ist. Die Gleichspannung stammt von einer Zentral-Batterie im Amt (ZB-Betrieb). Sie ist im Prinzip in Serie mit Spulen und eventuell noch mit Widerständen zwischen La undLb geschaltet. Die Widerstände begrenzen den Strom und die Spule verhindert, dassWechselstrom durch die Batterie fließen kann. Ohne Spulen in Serie zur Batterie würde diesedie Wechselspannungsanteile kurzschließen und die Sprachübertragung wäre nicht möglich. War auf Grund der Leitungslänge zwischen der Vermittlungsstelle und dem Teilnehmer dieSpannung zu gering geworden, konnte ein Zusatzspeisegerät, welches in der Leitungeingesschleift ist, die Spannung wieder anheben (  http://telefon.de-n.de/zusatz.html ).   //   Die Zentralbatterie können wir für Experimentierzwecke durch die Serienschaltung einer9-Volt-Blockbatterie in Serie zur Leitung La Lb nachbilden. Zur Sicherheit schalten wir zurStrombegrenzung noch einen Widerstand von 1 kOhm in Serie (Angstwiderstand), damit nichtspassiert und maximal nur wenige mA fließen können. Und dann können wir zwei Telefonemiteinander verbinden. Heben wir ab, können wir uns gegenseitig hören. Ein Freizeichen undein Klingeln gibt es dann freilich nicht. Lauter wird die Sprache übertragen, wenn wir parrallel zuder Serienschaltung aus der Batterie und dem Strombegrenzungswiderstand noch einenKondensator schalten, damit der Sprechstrom (Wechselstrom) einen geringeren Widerstanderlebt. An der Fritz!Box habe ich 33 Volt Gleichspannung als Nachbildung für die Zentralbatteriegemessen. Das Amt erzeugt meistens eine Gleichspannung von 60 Volt. An dem OhmschenWiderstand der langen Telefonleitung verringert sich diese Spannung am Telefon. EineFritz!Box zum Beispiel liefert im Leerlauf eine Spannung von etwa 30 bis 35 Volt. DerSchleifenstrom der Fritz!Box ist auf 20 mA begrenzt.   Den "Angstwiderstand" benötigen wir in der Leitung zwingend, um denSchleifenstrom zu begrenzen. Würden wir nämlich unbedarft eine voll geladene Autobatterie alsZentralbatterie ohne Angstwiderstand in die Leitung einschleifen, dann würde - vorausgesetztmindestens zwei Gesprächspartner täten es gleichzeitig - bei abgehobenem Hörer undgleichzeitig beim ersten Aufziehen der Wählscheibe ein Kurzschluss (über den nsi- und nsa-Kontakt und über den Gabelumschalter GU) von 200 Ampere entstehen und die Kontakte desNummernschalter zerstören. Mich würde es nicht wundern, wenn das schöne alteWählscheibentelefon dann in Rauch und Flammen aufgeht oder der Nummernschalter nur nochaus einem Klumpen geschmolzenen Metalls besteht.  

Nochmals das Schaltbild eines Wählscheibentelefons. Die Kontakte sind für denaufgelegten Hörer eingezeichnet und wenn sich die Wählscheibe sich am linken Anschlag, alsoin Ruhe, befindet.  R1 = 100 Ohm,C1 = 1 µF, R2 = 1 kOhm, C2 = 100 nF,  Übertrager: Wicklung oben 60 Ohm, unten links 50Ohm, unten rechts 200 Ohm, GGs = Gehörschutzgleichrichter aus zwei antiparellen Dioden,Begrenzung bei 400 mV. nsa und nsi sind Kontakte des Nummernschalters (Bild-Quelle: Wikipedia).    

Weitere Vereinfachung des obigen Schaltbildes durch Weglassen der Anschlüsse für dieZusatzklingel W und des Gebührenzählers G. Die Kontakte haben die Stellung für denaufgelegten Handapparat  (adaptierteZeichnung von der Bild-Quelle: Wikipedia).    

Handapparat aufgelegt. Was grau unterlegt ist, ist abgeschaltet oder ohne Funktion. Nurdie Weckereinrichtung bestehend aus C1 (1 µF) und dem Wecker W mit seiner sehr hohenInduktivität ist angeschlossen. Ein aufgelegtes Telefon besteht nur aus C1 und dem Wecker Wparallel zur Amtsleitung La Lb. Deshalb kann es klingeln und es fließt kein Gleichstrom durchdas Telefon. Merke: Bei einem aufgelegten Telefon besteht dasTelefon nur aus der Weckeinrichtung, die aus einer Serienschaltung von einemKondensator und dem Wecker W besteht. Es kann nur Wechselstrom fließen(adaptierte Zeichnung von der Bild-Quelle: Wikipedia).    

Handapparat (Hörer) abgenommen und Wählscheibe nicht betätigt. Alle Kontakte desGabelumschalters sind geschlossen. Was grau hinterlegt ist, kann man sich für dieSprachübertragung wegdenken. Der nsa-Kontakt des Nummernschalters ist geöffnet. Dernsi-Kontakt des Nummernschalters ist geschlossen. R1 (etwa 100 Ohm) hat für dieSprech-Wechselspannung keine Funktion, weil der induktive Widerstand des Weckers bei derSprachübertragung über 300 Hz sehr hoch ist. Der Gleichstromwiderstand der Weckerspuleliegt bei etwa 900 Ohm je nach Modell. Wir können uns deshalb beim Sprechen und Hören die Klingel bestehend aus C1 und demWecker W wegdenken, da der Wecker für den Sprechstrom (Wechselstrom von 300 bis 4000Hz) durch seine hohe Induktivität einen sehr hohen Widerstand hat. Es kann der Gleichstrom mit seinem Wechselstromanteil durch die beiden Primärspulen desÜbertragers Ü fließen und somit durch die Telefonleitung, damit das Kohlemikrofon funktioniertund wir die Gegenstelle hören.  Durch den Gleichstrom weiß das Amt, dass der Hörerabgenommen wurde. Merke: Ist der Hörer abgehoben, besteht das Telefon im Prinzip aus dem Telefonhörer,einem Übertrager Ü und die Leitungsnachbildung R2 und C2. (adaptierte Zeichnung von der Bild-Quelle: Wikipedia).   Am Rande sei bemerkt:Tatsächlich kann das Telefon bei agehobenem Hörer durch die 25 Hz Wechselspannung vonetwa 40 bis 60 Volt noch klingeln, was mir einmal im Leben in den 1980er-Jahren passiert ist.Ich hatte den Hörer nicht richtig aufgelegt. Nach ein paar Stunden klingelte das Telefon undeine Stimme vom Amt ermahnte mich den Hörer aufzulegen. Ich war erschrocken. Man mussbedenken, dass ich für Stunden ein Teil der Vermittlungsstelle belegt hatte ohne dafür zahlenzu müssen. Wäre ich für mehrere Tage verreist, hätte das Amt sogar meinen Anschluss sperrenkönnen, bis ich mich beim Störungsdienst gemeldet hätte.    

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Wie funktioniert ein Wählscheiben-Telefon?

Geschrieben von: Volker Lange-JansonDienstag, den 27. November 2018 um 14:25 Uhr - Aktualisiert Montag, den 23. September 2019 um 13:50 Uhr

Das Telefon beim Wählvorgang mit abgenommenem Hörer. Alle Kontakte desGabelumschalters GU sind miteinander verbunden. Normalweise ist der nsa-Kontakt offen.Sobald sich aber die Wählscheibe nicht mehr an seiner Ruhepostition, also am linken Anschlag,befindet, ist der nsa-Kontakt geschlossen. Dadurch ist der eingegraute rechte Teil derSchaltung durch den Kurzschluss des nsa außer Funktion. Dreht sich die Wählscheibe nachdem Aufziehen zurück, öffnet und schließt sich der nsi-Kontakt für die Erzeugung derWählimpulse. Um Funkenbildung zu vermeiden, liegt parallel zum nsi die Serienschaltung ausC1 (1 µF) und R1 (100 Ohm). Bei der Erzeugung der Impulse wird durch den nsi derGleichstrom (Schleifenstrom) der Zentralbatterie an- und ausgeschaltet. Der Gleichstrom fließtüber den geschlossenen nsa und den geschlossenen nsi. Deshalb fließt auch kein Gleichstromdurch den Wecker W und den Widerstand R1. Wecker und R1 sind durch den geschlossenennsa kurzgeschlossen. Durch den Kondensator C1 kann natürlich auch kein Gleichstrom fließen.Merke: Beim Wählenreduziert sich das Telefon auf den Schalter nsi zwischen La und Lb, der schnell ein- undausgeschaltet wird und dadurch einen pulsierenden Kurzschluss auf der Amtsleitungerzeugt  (adaptierteZeichnung von der Bild-Quelle: Wikipedia).      

Reine Gleichstrombetrachtung beim Wählen mit abgehobenen Hörer. Sobald sich dieWahlscheibe nicht mehr in der Ruheposition befindet, reduziert sich das Telefon auf denSchalter nsi, der beim Zurückdrehen der Wählscheibe einen pulsierenden Kurzschlusszwischen La und Lb auf der Amtsleitung erzeugt. Der nsa ist geschlossen, während sich dieWählscheibe vorwärts oder rückwärts dreht. Ansonsten ist in der Ruheposition (linker Anschlag)der Wählscheibe der nsa immer offen und der nsi immer geschlossen (adaptierte Zeichnung von der Bild-Quelle: Wikipedia).     Der Gabelumschalter GU: Verwirrend ist die symbolische Darstellung desGabelumschalter GU. Liegt der Handapparat (der Hörer) auf, sind die drei Kontakte desGabelumschalters voneinander getrennt. Bei abgenommenen Hörer sind alle drei Kontakte desGabelumschalters miteinander verbunden. Parallel zum normalerweise geschlossenennsi-Kontakt für die Erzeugung der Wählimpulse liegen dann R1 (100 Ohm) und C1 (1 µF) inReihe, um Funkenbildung am nsi-Kontakt zu vermeiden. Beim Wählen ist der nsa-Kontaktimmer geschlossen, damit die Wählimpulse nicht im Hörer zu hören sind und genügend Stromfür die Wählimpulse durch die Amtsleitung zwischen La und Lb fließt.   //   Der Wecker:Liegt der Hörer auf und es klingelt, kann der Wechselstrom nur durch den Kondensator C1 (1µF) und dem Wecker W fließen. Die Gleichspannung (oder anders gesagt der Schleifenstrom)der Zentralbatterie wird durch C1 abgeblockt. Alle Kontakte des Gabelumschlters sind offen(getrennt).   Damit es klingelt, schickt das Amt etwa 25 Hz und etwa 60 Volt Wechselspannung für denWecker, so dass etwa 10 mA Wechselstrom durch den Wecker und den Kondensator fließen.Dieser Wecker besteht übrigens aus einer Spule hoher Induktivität, die einen sehr hohenWiderstand für den Sprechstrom (Wechselstrom) zwischen 300 und 4000 Hz darstellt, weshalbder Sprechstrom durch C1 und den Wecker nicht kurzgeschlossen wird. Ein von mirdurchgemessner Wecker hatte einen Gleichstromwiderstand von 900 Ohm und bei 25 Hz sollder Wechselstromwiderstand laut einer Beschreibung bereits mehrere kOhm betragen.   Eine Fritz!Box liefert laut seiner Herstellerangabenzum Klingeln nur 32 Veff bei 25 Hz und mit einem Strom von maximal 10 mA. Für Österreichsind es 50 Hz. Deshalb klingeln manche Telefone mit einem mechanischem Wecker etwasleiser als an der offiziellen Amtsleitung.   Der Abstand der Glocken zum Klöppel lässt sich meistens verändern, weil die Glocken nichtganz rund sind. Dadurch lassen sich die Empfindlichkeit und Lautstärke beeinflussen.  

Mechanik eines Nummernschalters, der im Prinzip vier Anschlussdrähte besitzt. 2 für dennsa-Kontakt, der immer geschlossen ist, sobald die Wählscheibe nicht mehr in ihrerRuheposition ist. Andernfalls ist der nsa-Kontakt immer offen. Dann gibt es noch dennsi-Kontakt.  Er ist in seiner Ruhelage geschlossen. Beim Zurücklaufen der Wählscheibe öffnetund schließt er sich zur Erzeugung der Wähl-Impulse. In den meisten Ländern der Weltbedeuten ein Impuls eine 1, zwei Impulse eine zwei und so weiter und 10 Impulse stellen eine 0dar. Es gibt manchmal noch einen weiteren Kontakt parallel zum nsi, was aber für dasVerständnis vorerst unwichtig ist (Dieser dritte Kontakt  parallel zum nsi unterdrückt zweiweitere Impulse, um eine notwendige Zwangspause zwischen zwei Ziffern zu erzwingen). Obenist ein Schneckengetriebe mit dem Fliehkraftregler für eine gleichmäßige Geschwindkeit beimZurücklaufen der Wählscheibe zu sehen.    

Zeitlicher Verlauf des nsi-Kontaktes des  Nummernschalters . Der nsi-Kontakt wird zurErzeugung der Gleichstromimpulse unterbrochen und geöffnet. Ist der nsi geschlossen, fließtbeim Wählvorgang Strom durch die Telefonleitung. Schon beim Aufzug sind der nsi-Kontaktund nsa-Kontakt geschlossen, weshalb zwischen La und Lb ein Kurzschluss bei abgehobenenHörer entsteht. (Bildquelle:  Wikipedia).   Der Nummernschalter:Der nsa- und der nsi- Kontakt sind Bestandteile des Nummernschalters, welcher die Wählimpulse erzeugt. Der nsa-Kontakt der Wählscheibe ist unterbrochen, wenndie Wählscheibe sich in ihrer Ruhepostion am linken Anschlag befindet. Der nsi-Kontakt derWählscheibe ist immer geschlossen, wenn die Wählscheibe nicht betätigt wird (durch den nsikann dann auch Strom durch den Zusatzwecker (W) fließen, falls er angeschlossen ist, und eskann durch den nsi dann auch der Gleichstrom der Zentralbatterie durch das Kohlemikrofonfließen, damit die Sprachübertragung überhaupt funktioniert). Auch beim Aufziehen derWählscheibe ist der nsi noch geschlossen. Hebt man den Hörer ab, sind die drei Kontakte desGabelumschalters geschlossen (miteinander verbunden). Wählen wir, ist der nsa-Kontaktgeschlossen und der nsi-Kontakt öffnet und schließt sich für die Erzeugung der Wählimpulsedurch den sich zurückdrehenden Nummernschalter, weshalb es beim Wählen rattert. Dernsa-Kontakt ist nur beim Wählvorgang geschlossen, sobald wir die Wählscheibe aufziehen.Dadurch hören wir die Wählimpulse nicht in unserer eigenen Hörkapsel und der Strom derWählimpulse wird unverfälscht übertragen. Warum? Wäre der nsa beim Wählen offen, müssteder pulsierende Gleichstrom sich seinen Weg durch die Wicklungen des Übertragers und derLeitungsnachbildung R2 und C2 suchen, was die Impulse schwächen und verfälschen würde. Merke: In der Ruheposition der Wählscheibe ist der nsa offen und der nsi geschlossen.   Der Fliekraftregler lässt sich einstellen, um die Geschwindigkeit zu regulieren. Die Kontrollegelingt mit einem Digitalen Speicheroszilloskop besser als mit den damals zur Verfügunggestandenen Messgeräten, die eine Kurve auf Papier zeichneten. Anleitungen zur Justage sindim Web auffindbar.   Bei den Nummernschaltern der ersten Generation konnte es bei hastigem Wählenvorkommen, dass die Pausen zwischen zwei Ziffern zu kurz waren und diese nicht als Pauseerkannt wurden. Wählte man schnell hintereinander eine  "1", wurde dies als eine"2" interpretiert. Die nachfolgenden Konstruktionen hatten eine Zwangspausezwischen den Ziffern erzeugt. Dazu erzeugte die Nummernscheibe immer 2 Impulse mehr alsnotwendig. Wählte man ein 5, wurden also 7 Impulse erzeugt. Die letzten beiden Impulseunterdrückte durch Schließen ein dritter Kontakt mit der Bezeichnung nsr parallel zumnsi-Kontakt. Somit war eine Pause von zwei Impulsen zwischen den Ziffern immer garantiert.Es existieren noch weitere Konstruktionen, die ohne den dritten Kontakt auskommen.   Der Übertrager für das Mikrofon und den Fernhörer:Die beiden unteren in Reihe geschalteten Wicklungen des Übertragers Ü (nicht anderes als einTransformator) sorgen in Verbindung mit der Leitungsnachbildung durch R2 (1 kOhm) und C2(100 nF) dafür, dass sich der durch das eigene Mikrofon M erzeugte Sprechstrom in der oberenWicklung zu einem gewissen Grad aufhebt. Durch den Sprechstrom des Kohlemmikrofons Mwerden die beiden unteren Wicklungen gegenphasig gespeist, wodurch sich die Strömeteilweise aufheben. Dadurch hört man sich selbst in der Hörkapsel F nur gedämpft.  

Aktive Schaltungteile für den Sprechstrom bei einem aufgebauten Gespräch: Es entfälltder Wecker, durch den ein vernachlässigbarer Sprechstrom fließt. Der Gabelumschalter undder Nummernschalter entfallen ebenfalls, wodurch sich die aktive Schaltung des Telefons aufwenige Bauteile reduziert. Wir können die Amtstleitung nachbilden, in dem wir noch eine9-Volt-Batterie und sicherheitshalber ein Widerstand von 1 kOhm in Serie zu derVerbindungsleitung schalten und mit zwei solcher Schaltungen lässt sich ein Gespräch führen(adaptierte Zeichnung von der Bild-Quelle: Wikipedia).  

Hörmuschel des W49 nach dem Ausbau der dynamischen Hörkapsel. Zum Vorscheinkommen der Gehörschutz-Gleichrichter und zwei Kontaktfedern.   Der Sprechstrom derGegenstelle fließt gleichphasig durch die beiden unteren Wicklungen des Trafos Ü und induzierteine Spannung in der oberen Wicklung. Dadurch fließt nur Wechselspannung ohneGleichspannungsanteil durch den mit einer Spule aufgebauten Fernhörer F.   Die antiparallelen Dioden GGs aus Germanium begrenzen die Wechselspannung in demFernhörer auf etwa 400 mV. Dies unterdrückt Knackgeräusche und begrenzt die Lautstärke,fallls jemand bei Ferngesprächen am anderen Ende der Leitung ins Mikrofon brüllt, obwohl diesseit den 1920er-Jahren durch die Einführung der mit Elektronenröhren bestückten Verstärkerzur Aufhebung der Dämpfung langer Leitungen nicht mehr nötig ist. Vor der Einführung derElektronenröhre waren Ferngespräche von nur einigen 100 km möglich, wenn man laut insMikrofon brüllte. Die Verbindungsqualität hing vom Wetter ab. Die als Freidrahtleitungen ausgeführten Telefonleitungen waren anfällig für Störgeräusche durch Gewitter undelektrostatische Aufladungen der Luft.   Sprechkapseln und Hörkapseln gibt es in unterschiedlichen Empfindlichkeiten, um dasTelefon an die Leitungsdämpfungen anzupassen. Die Empfindlichkeit ist als römische Ziffern I,II und III aufdruckt. Je höher die Zahl, desto empfindlicher. Hatte sich ein Kunde über einen zulauten verzerrten Klang des Telefons beschwert, konnte der Fermeldetechniker beim Kundeneine Hörkapsel geringerer Empfindlichkeit einsetzen. Telefone in Telefonhäuschen hattenanstelle des Kohlemikrofons eine Hörkapsel als Mikrofon im Einsatz. Kohlemikrofone reagierenempfindlich auf Feuchtigkeit. Die teureren Hörkapseln liefern auch eine bessere Sprachqualität.   Eine dynamische Hörkapsel enthält wie bei einem Lautsprecher eine Tauchspule. Durch einHerunterfallen des Hörers auf einen harten Boden kann sich die Tauchspule verklemmen unddas Telefon verstummt. Die Hörkapsel ist dann auszutauschen. Die Hörkapsel des W49 hateinen Gleichstromwiderstand von 260 Ohm. Stellt man das Ohmmeter auf den niedrigstenMessbereich und schließt die Hörkapsel an, müsste beim Entlagenschaben eines Messstifts einkratzendes Geräusch leise aus der Hörkapsel zu entnehmen sein. Andernfalls ist zur Prüfungmit einem Tongenerator ein Signal von etwa 200 mVss auf die Hörkapsel zu geben.   //   Welche Spannungen und Ströme liefert eine Fritz!Box für den Betrieb analoger Telefone?Das Amt liefert eigentlich 60 Volt Gleichspannung und 60 Volt Klingelspannung. Zwischen Amtund Teilnehmer könner aber durchaus 7 km Telefonleitung liegen, weshalb die Spannungensinken. Deshalb sind die Telefone so konstruiert, dass sie auch bei geringeren Spannungeneinwandfrei funktionieren.   Da kaum jemand auf die Idee kommt eine 7 km lange Telefonleitung an der Fritz!Box zubetreiben, liefert diese geringere Spannungen ab. Der Fritz!Box-Service liefert dazu folgendeklärende Auskünfte: &quot;Wenn keine Telefonverbindung besteht, liegen an den Nebenstellender FRITZ!Box ca. 35 Volt Gleichspannung und ca. 32 Volt effektive Klingelspannung an. InDeutschland und den Niederlanden handelt es sich um eine sinusförmige Wechselspannungmit 25 Hz, in Österreich 50 Hz mit einem Klirrfaktor < 15%.   Wenn eine Telefonverbindung besteht, beträgt der Schleifenstrom 20 mA. DieKlingelspannung darf max. mit 10 mA belastet werden. Die Maximallast an der analogenNebenstelle beträgt 30 mA.&quot; (Quelle: FRITZ!Box 7390 Service - Klingelspannung an analogen Nebenstellen der FRITZ!Box).   An der Fritz!Box 7360 z.B. habe ich an FON1 drei zwei DECT-Basisteile und ein altes W49angeschlossen, das dann noch klingelt. Bei drei parallel angeschlossenen Basisteilen klingeltdas W49 nicht mehr einwandfrei. Ebenso ist die Fritz!Box bei zwei parallel geschaltetenWählscheibentelefonen beim Klingen überfordert. Es klingelt dann nur kurz mit langen Pausendazwischen.   Meine Fritz!Box 7113 liefert im Leerlauf eine Gleichspannung von 44,4 Volt. Bei einemSchleifenstrom vom 24,5 mA liefert sie noch 22,5 Volt. Demnach besitzt der analogeTelefonausgang einen Innenwiderstand Ri von 893 Ohm. Die 7113 beherrscht die Impulswahl.  

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Wie funktioniert ein Wählscheiben-Telefon?

Geschrieben von: Volker Lange-JansonDienstag, den 27. November 2018 um 14:25 Uhr - Aktualisiert Montag, den 23. September 2019 um 13:50 Uhr

Ein paar Prüfkabel für den Anschluss von Telefonen lassen sich für eine Vielzahl vonAufgaben kombinieren. Die versetzt angebrachten KFZ-Flachstecker verhindern Kurzschlüsse.Gleichzeitig stellen sie Abgreifpunkte für  die Messung von Strömen, Spannungen undWiderständen dar.  

Alle Telefon-Prüfkabel sind griffbereit in einer Transport-Box untergebracht. Die Suche nachihr verläuft schneller als jedes einzelne Kabel suchen zu müssen.  

Eine kleine Fritz!Box 7113 leistet bei mir in der Bastelecke gute Dienste für Tests anTelefonapparaten, um das Amt nachzubilden. Die 7113 ist bei mir im LAN dem Hauptrouternachgeschaltet. Die hier abgebildete Zusammenstellung entspricht einem leitungsgebundenen SIP-Telefonmit Wählscheibe. Fehlt nur noch, dass jemand die Platine der kleinen Fritz!Box in das Telefoneinbaut. Dann hätte das alte Telefon einen LAN-Anschluss erhalten.     Fazit zur Schaltungstechnik:Die Schaltung eines Wählscheiben-Telefons ist genial einfach und ermöglicht sogarGegensprechen mit einer aus nur zwei Adern bestehenden Telefonleitung. Wenn der Höreraufgelegt ist, fließt kein Gleichstrom durch das Telefon, was die Zentralbatterie entlastet. AberKlingeln kann es trotzdem, weil die Wechselspannung durch C1 zur Klingel fließen kann.Kompliziert hingegen ist die Mechanik des Nummernschalters. Unter https://www.elektronik-kompendium.de/sites/kom/0212013.htmist die Schaltung des Wählscheibentelefons ebenfalls beschrieben. Dort ist auch die Erdtastefür Nebenstellenanlagen erklärt.   //   Elektrischer Funktionstest:Mit dem hier erworbenen Wissen über die grundsätzliche Funktionsweise einesWählscheiben-Telefons gelingt uns ein einfacher Funktionstest. Dazu müsen wir den Apparatnoch nicht einmal öffnen. Das Ohmmeter sollte einen Summer besitzen, der bei einemKurzschluss piepst.   Messen des Gleichstromwiderstands:Das Ohmmeter schließen wir an die Anschlüsse La und Lb des Telefons an. Meinschwedisches Telefon &quot;Dialog&quot; hat bei aufgelegtem Hörer einenGleichstromwiderstand von unendlich. Heben wir den Hörer ab, zeigt das Ohm-Meter einenWiderstand von von etwa 800 Ohm an.   Test des Nummernschalters: Den Summer schließen wir an La und Lb an. Wenn wir bei abgehobenenem Hörer wählen,dann sinkt der Widerstand auf wenige Ohm, sobald wir die Wählscheibe aufziehen. Lassen wirdie Wählscheibe zurückdrehen, hören wir dann auch wie sich der Summer des Ohm-Metersgemäß der Wählimpulse an und ausschaltet. Wenn man diesen einfachen Versuch unternimmt,kapiert man sehr schnell die Funktionsweise einer Wählscheibe. Bei aufgelegtem Hörer mussauch beim Wählen das Telefon hochohmig sein (Begründung: Der Gabelumschalter ist geöffnetund es kann kein  Strom durch ihn fließen).   Test der Klingel:Für die Überprüfung der Klingel beim shwedischen Telefon &quot;Dialog&quot; probierte ich esim ersten Anlauf mit einer Wechselspannung von 26 Volt bei 50 Hz, die nicht ausreichten. Ander Fritz!Box 7360 klingelt es jedenfalls. Beim zweiten Versuch mit 57 Volt, 50 Hz und 100 Ohmin Reihe zur Sicherheit als Strombegrenzung hat das Telefon laut geklingelt. Vor dem Versuchprüfen, ob das Telefon tatsächlichen keinen Gleichstrom durchlässt.  Den Hörer während desKlingelns wegen der fehlenden oder unzureichenden Strombegrenzung niemals abheben! Überden Gabelumschalter und den nsi sucht sich nach dem Abheben des Hörers dieKlingelspannung ihren Weg durch den Übertrager Ü. Alterschwache Bauteile könntenbeschädigt werden.   Prüfung der Hörkapsel:Für die Sprachübertragung ist das schwedische Telefon &quot;Dialog&quot; erstaunlichempfindlich. Um den Hörkapsel zu testen, schloss ich an La und Lb des Apparates einenTongenerator an, den ich auf 400 Hz Sinus stellte. Ab 10 mVss war bereits leise ein Ton zuhören, der über 400 mVss nicht mehr wesentlich lauter wurde. Die Frequenzumfang betrugetwa 50 Hz bis 10.000 Hz, wobei ein deutlicher Abfall bei 4000 Hz festzustellen war.  

Test des Kohlemikrofons mit einer Hilfsschaltung. Erklärung im nachfolgenden Text.  

Handskizze für eine einfache Testschaltung, um die Funktion des Mikrofons in einem Telefonzu überprüfen.   Prüfung des Kohlemikrofons oder der Sprechkapsel: Wirschalten gemäß der obigen Skizze eine Serienschaltung aus einer 9-Volt-Block-Batterie undeinem 1-kOhm-Widerstand zwischen La und Lb. Am Widerstand greifen wir die Spannung abund führen sie einem Oszilloskop zu, dessen Eingang wir auf AC stellen, damit dieGleichspannung geblockt wird. Heben wir den Handapparat ab und sprechen wir in seinMikrofon, stellt sich eine Wechselspannung von 500 bis 1000 mVss ein.   Vergleichende Kontrolle der Sprachqualität mit dem Echo-Test von Sipgate:Beim SIP-Provider Sipgate erlaubt der Echotest über die Nummer 10005 das Abhören dereigenen Sprache. Nach dem Ende einer Ansage wird unsere Sprache aufgezeichnet, die wirdurch Drücken der Raute-Taste (#) sogleich abhören können. Und jetzt haben wir ein Problem.Leider hat ein Wählscheibentelefon keine Raute-Taste. Deshalb müssen wir demWählscheibentelefon ein Tastentelefon parallel schalten, welches auch ein DECT-Telefon seinkann. Hauptsache sein Basisteil ist an der gleichen Leitung angeschlossen. Wir wählen die10005 mit der Wählscheibe.  Wenn die Ansage uns auffordert zu sprechen,  sagen wir ein paarSätze auf. Danach heben wir das Tastentelefon ab und legen das Wählscheibentelefon danachsogleich auf. Nun sprechen wir ein paar weitere Sätze zum Vergleich in das  Tastentelefon unddrücken anschließend die Raute-Taste. Nun können wir auf dem Tasten-Telefon unsere eigeneStimme abhören und dabei die Sprachqualität beider Telefone unmittelbar vergleichen. Wirklichaussagekräftig scheint sich allerdings die Lautstärke nur bei Gesprächen über getrennteLeitungen mit Hilfe eines Gesprächspartners beurteilen zu lassen.     Kontrolle der Mechanik und Reinigung der Kontakte:  Eventuell ist die beiFehlfunktionen die Reinigung der Kontakte notwendig. Mein Exemplar des W49 stand 20 Jahregut verpackt auf einem zugigen Dachboden. Vor der Inbetriebnahme reinigte ich dieWählscheibenmechanik vorsorglich mit etwas ölfreiem Elektronikreinigungsspray. Laut den imInternet auffindbaren Wartungsanleitungen dürfen nur verschlissene Mechaniken derWählscheiben mit winzigen Mengen Öl an gezielten Stellen wieder gangbar gemacht werden.Intakte Wählscheiben benötigen keine Schmierung ( siehe dazu eine Schmieranleitung fürNummernschalter auf http://fernsprechklassik.de ... nummernscheiben_24_30.htm).   Nach den Angaben des Vorbesitzers scheint die Wählscheibenmechanik fabrikneu zu sein.Sie arbeitet jedenfalls spielfrei. Die übrigen Kontakte erhielten ganz wenigTunerreinigungsspray, das für die Kontaktreinigung von TV-Tunern konzipiert wurde. Da ichkeine Erfahrung mit alten Telefonen habe, bin ich einen vorsichtigen Weg beim Reinigeneingeschlagen. Einige lehnen Kontaktreinigungsspray völlig ab.   Das Prellen von verschmutzten Kontakten kann dazu führen, dass sich die Fritz!Box beimZählen der Impulse verzählt. Insbesondere kann ein verschmutzter nsi-Kontakt prellen, was dieFritz!Box als zusätzliche Wählimpulse interpretiert. Die Folge ist ein falsches Verbinden. DieKontakte lassen sich mit einem Streifen Papier, den man durchzieht und mit etwasKontaktreinigungsspray reinigen. Dabei ist darauf zu achten die Kontaktfedern nicht zuverbiegen. Verschmutzte Kontakte können sich durch Kratz- und Knackgeräusche während deslaufenden Gesprächs bemerkbar machen.  

Kontaktplatte des W49: Obere Reihe von links nach rechts ist mit 4 Adern derNummernschalter für den nsi und nsa angeschlossen (gelb, grün, braun, weiß). Rechts gehen 4Kabel zum Handapparat für die Hörmuschel und das Mikrofon. Unten von links nach rechts dieerste und dritte Schraube ist für die Telefonleitung La und Lb. Mit etwas Überlegung undMessen findet man auch die anderen Anschlüsse heraus. Die Klemmschrauben für die Kabelschuhe sollte man vorsichtig nachziehen. Bei meinemExemplar waren einige Schrauben locker. Vorsicht ist auch bei den Kabeln geboten, diealtersbedingt brechen könnten, was aber bei mir nicht der Fall war. Ansonsten sollen dienahezu unverwüstlichen Bauteile bis auf die Kohlemikrofone auch nach Jahrzehnten kaumProbleme bereiten.   Fazit: Die Verfassen dieses Artikel und das Messen hat mir vielFreude bereitet. Es hat aber Zeit und Mühe gekostet. Das Prinzipschaltbild eines Telefonskenne ich nun auswendig. Endlich habe ich es von Grund auf verstanden. Auch habe ich dieüblichen Ströme und Spannungen in Erfahrung bringen können, wie man sie sonst kaum imWeb findet und die auch dem in der Praxis arbeitenden Fermeldetechniker nicht geläufig waren.Mit dem hier vermittelten Wissen sollte der Leser in der Lage sein auch ein unbekanntesWählscheiben-Telefon durch Messen und Überlegungen zu verstehen und wieder zum Laufenzu bringen. Falls jemand beruflich mit diesen alten Telefonen zu tun hatte, bin ich für weitereTipps dankbar. Viel Spaß beim Wählen mit den Fingern!   Vertiefende Literatur:Fernsprechtechnik Maximilian P&ouml;llhuber Anzahl der Seiten: 96 Unterrichtsbegleitendeund unterrichtserg&auml;nzende Unterlage f&uuml;r H&Ouml;HERE TECHNISCHELEHRANSTALTEN Abteilungen f&uuml;r &bdquo;Telekommunikationstechnik&ldquo; und&bdquo;Technische Informatik&ldquo; Ausgabe f&uuml;r das Schuljahr 1996/1997(PDF-Datei).  

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