Fernschreiber-Betrieb
Fernschreiber, die nach dem Start/Stop-Prinzip arbeiten, können wie eine normale Schreibmaschine ohne weitere technische Ausbildung genutzt werden.
Sie wurden in Deutschland seit Anfang der 1930er-Jahre zuerst in firmeninternen Netzen und dann ab Mitte der 1930er-Jahre im Öffentlichen Fernschreibnetz im orts-, nationalen- und auch internationalen Verkehr, zuerst über Handvermittlungen und dann auch über Wählvermittlungsstellen, betrieben.
Bei dem damals eingesetzten FS-Wählsystem TW39 erfolgte der Wählverbindungsaufbau über Nummernschalter (Wählscheibe). Bei späteren FS-Systemen war auch die Wahl über die Fernschreiber-Tastatur möglich (---> Tastenwahl).
Beginnend in den 1970er-Jahren wurde der Fernschreibverkehr nach und nach durch das "Elektronische Datensystem EDS", dem Fax-Betrieb und dann durch das Internet verdrängt und schließlich in den 1990er-Jahren der Fernschreibbetrieb eingestellt.
Im TUM-LKN-Museum sind zur Demonstration des Fernschreiber-Betriebes nachstehend angeführte Geräte aufgebaut.
- 2 Fernschreiber T37 (Fa. Siemens), die über eine Standleitung miteinander verbunden sind. Zur FS-Stromversorgung (über die FS-Anschlußleitung und dem 230V-Netz) und zur Einstellung der vorführbaren Betriebsarten (halb-, voll-duplex, FS-Sperre) ist ein kleines Steuergerät vorhanden.
- 2 Fernschreiber (1 Siemens-Bürofernschreiber T100 mit eingebautem Lochstreifen-Sender/Empfänger und Fernschaltgerät, ein Fernschreiber Lo15 der Fa. Lorenz, ausgeführt als Tischgerät, mit Zusatz-Fernschaltgerät) die über Zweidraht-FS-Anschlußleitungen an die FS-TW39-Fernschreiber-Wählanlage, ausgeführt als Demonstrationsanlage, angeschaltet sind.
Eine Anschaltung der Demonstrationsanlage an andere Datennetze, z.B. wie unter "www.i-telex.net" aufgeführt, ist (zur Zeit) nicht vorgesehen.
Die drei vorhanden Fernschreiber-Typen sind elektromechanische Fernschreiber, die nach dem Start/Stop-Prinzip arbeiten und trotz der unterschiedlichen Herstellerfirmen und Entwicklungs-Zeitabständen, und auch unabhängig von der konstruktiven Ausführung, die Sende- und Empfangsprozeduren rein mechanisch durchführen. Der im Fernschreiber eingesetzte drehzahlgeregelte Elektromotor (230V-Ausführung) übernimmt dabei die Erzeugung der für den FS-Betrieb erforderlichen Zeittakte und stellt die erforderliche mechanische Energie für die Tastenauswahl und den Zeichenabdruck zur Verfügung.
Auf eine detaillierte Beschreibung der mechanischen Vorgänge und der verschiedenen Konstruktions-Arten wird hier verzichtet und auf die umfangreiche Fernschreiber-Literatur verwiesen.
Fernschreib-Zeichen
In den folgenden Abschnitten wird die im Fernschreib-Betrieb eingesetzte Codierung, das Start/Stop-Prinzip und die grundsätzliche Arbeitsweise der Fernschreib-Apparate kurz beschrieben.
Fernschreibzeichen-Umfang
Die Fernschreibzeichen sind mit 5 Bit (--> 32 Möglichkeiten) codiert. Um die 26 Buchstaben, 10 Ziffern, einige Satzzeichen und die für den Fernschreibbetrieb erforderlichen Steuerzeichen (Wagenrücklauf, Zeilenvorschub, "Wer da?", usw.) zu übertragen, sind zwei Zeichen für die "Buchstaben-" und "Ziffern-Umschaltung" vorhanden, deren Zustand im Fernschreiber bis zum Empfang des nächsten anderen Umschaltezeichens gespeichert bleibt. Jedem FS-Zeichen sind also zwei abdruckbare Zeichen zugeordnet. Ob der "Buchstaben-" oder "Ziffern-Teil" ausgedruckt wird, hängt daher vom letzten empfangenen Umschaltezeichen ab. Die sonst übliche Textdarstellung mit Groß- und Kleinbuchstaben wird im Fernschreibbetrieb nicht angewendet (Typenhebel üblicherweise nur mit Kleinbuchstaben).
Fernschreibzeichen-Struktur
Bei den elektromechanischen Fernschreibern wird das Start/Stop-Prinzip angewendet.
Jedes Fernschreibzeichen beginnt mit dem Startzeichen (Anlaufschritt) und endet mit dem Stopzeichen (Sperrschritt), wodurch wegen des angewendeten Start/Stop-Prinzips ein Gleichlauf zwischen Sender und Empfänger nur für die Dauer eines Zeichens erforderlich ist.
Jedes übertragene Fernschreibzeichen besteht aus sieben Schritten, die seriell übertragen werden:
- 1 Startzeichen (Anlaufschritt)
- 5 FS-Zeichenschritte
- 1 Stopzeichen (Sperrschritt)
Jeder FS-Zeichenschritt hat zwei festgelegte Zustände, die je nach Übertragungsverfahren als
| Strom - kein Strom | bei Ruhe- oder Arbeitsstrom-Betrieb |
| Trenn- - Zeichenstrom | bei Doppelstrom-Betrieb |
| tiefere - höhere Frequenz | bei Wechselstrom-Betrieb |
| Loch - kein Loch | bei Lochstreifenbetrieb |
| 0 (L) - 1 (H) | für Logikzustände |
bezeichnet werden.
Die Schrittlänge beträgt 20 msec. Daraus ergibt sich eine Schrittgeschwindigkeit von 50 Baud (Bd).
In Hinblick auf die CCITT-Empfehlungen wurde das Stopzeichen mit der 1 1/2-fachen Schrittlänge festgelegt. Die Übertragung eines Fernschreibzeichens dauert somit 150 msec (6x20, 1x30), das entspricht 400 Zeichen (Tastaturanschläge) pro Minute. Die Dauer zwischen zwei Fernschreibzeichen kann beliebig lang sein, da der Fernschreiber ohnehin bei jedem Zeichenempfang neu gestartet wird.
Prinzip des elektromechanischen Fernschreibers
Bei elektromechanischen Fernschreibern, die meist über eine Zweidraht-Leitung angeschaltet und im Ruhestromverfahren betrieben werden, übernimmt der drehzahlgeregelte Motor die Funktion des Taktgebers und stellt die für die FS-Zeichencodierung und den FS-Zeichenabdruck erforderliche mechanische Energie bereit.
FS-Sende-Vorgang
Beim Drücken einer Taste auf der Fernschreiber-Tastatur werden entsprechend des FS-Zeichencodes die fünf Codierschienen verschoben und die zugeordneten Kontakte betätigt (Umsetzung von 1 aus n in einen 5-Bit-Code).
Eine gemeinsame Schiene, die bei jedem Tastendruck betätigt wird, veranlaßt das Ankuppeln der sich dauernd drehenden FS-Motorwelle an die Sendewelle. Die sieben zueinander versetzten Nocken auf dieser Welle geben nacheinander den Startschritt, die fünf von den Codierschienen eingestellten Zeichen und dann das Stopzeichen ab. Danach wird die Sendewelle wieder ausgekuppelt und bleibt stehen (auch bei länger andauerndem Tastendruck).
Die FS-Schreibtastatur ist während des Sendevorganges blockiert, so dass ein vorzeitiger neuer oder auch ein sehr kurzer Tastendruck keine Auswirkung auf die zuvor eingestellten Codierschienen hat.
FS-Empfang, Zeichenabdruck
Bei Empfang des Startzeichens (Stromunterbrechung, 1. Schritt der FS-Zeichenübertragung) wird die von der Sendewelle unabhängige Empfangswelle an die dauernd laufende FS-Motorwelle angekuppelt und über Nocken die seriell einlaufenden Fernschreibzeichen mechanisch in den fünf Empfangsschienen gespeichert.
Um eine sichere Informationsübertragung der für die mechanische Speicherung doch schnellen Schrittfolge und der dabei auftretenden kinetischen Belastung zu gewährleisten, wird zu Beginn jedes Zeichenschrittes die betreffende Empfangsschiene über eine Nocke zu dem Empfangsmagneten gebracht und dann in der Zeichenschritt-Mitte wieder freigegeben.
Ist zu diesem Zeitpunkt der Empfangsmagnet noch eingeschaltet (Stromschritt, Trennschritt), bleibt die Empfangsschiene in ihrer Lage und wird durch Sperrklinken fixiert.
Ist zu diesem Zeitpunkt der Empfangsmagnet schon stromlos (Kein-Stromschritt, Zeichenschritt), fällt die Empfangsschiene durch eine vorgespannte Feder wieder in ihre Ruhelage zurück und wird dort mechanisch festgehalten.
Zu Beginn des Stopschrittes, d.h. das Fernschreibzeichen wurde vollständig übertragen und in den Empfangsschienen gespeichert, wird der Druckvorgang eingeleitet. Die mechanische Sperre aller Typenhebel wird aufgehoben und ein Typenhebel fällt in die durch die 5 Empfangsschienen vorbereitete "Lücke" (Umsetzung von 5 Bit in 1 aus n). Durch die noch umlaufende Empfangswelle wird über eine Nocke eine vorgespannte Feder der zuvor ausgewählte Typenhebel kurzzeitig auf die Schreibwalze gedrückt, der Typenkorb um eine Buchstabenbreite weitergeschoben und dann die Empfangswelle ausgekuppelt.
Da der Druckvorgang und die Typenkorb-Weiterschaltung innerhalb von 20 msec erfolgt, das Stopzeichen aber 30 msec dauert, ist eine zusätzliche Zeitsicherheit vorhanden, so dass auch bei FS-Zeichenverzerrungen der Fernschreiber vor Empfang des nächsten FS-Zeichenbeginns seine "Ruhelage" erreicht hat.
Die Sende- und Empfangswellen und deren Kupplungen arbeiten unabhängig voneinander. Der Abdruck des "eigenen" gesendeten FS-Zeichens wird daher genauso wie bei einem "empfangenen" FS-Zeichen vorgenommen. Es fällt lediglich auf (oder auch nicht), dass das eigene Zeichen erst nach ca. 140 msec nach Tastendruck-Beginn auf der eigenen Schreibwalze abgedruckt wird (also zeitgleich wie beim fernen Fernschreiber).
Fernschreiber-Zusatzeinrichtungen
Die modular aufgebauten Fernschreiber gestatten den Einsatz von hersteller-abhängigen FS-Zusatzeinrichtungen. Sie können entweder im Fernschreiber selbst eingebaut oder als externe Geräte über Steckeinrichtungen angeschaltet werden.
Die meist eingesetzten FS-Zusatzeinrichtungen sind:
- Namengeber
- Zweifarben-Textausgabe
- Lochstreifen-Sender und -Empfänger/Locher
- Selbsttätige FS-Motorabschaltung
- Selbsttätiger Wagenrücklauf/Zeilenvorschub
- Papierfehler/Papierstau-Erkennung
- Zeitgesteuerte automatische Wähleinrichtung
Namengeber
Im Namengeber ist der Name und die FS-Rufnummer des FS-Anschlusses entsprechend dem FS-Teilnehmer-Verzeichnis, max. 19 frei einstellbare FS-Zeichen, mechanisch gespeichert.
Durch Ansteuerung des eigenen oder des fernen Namengebers, entweder durch Drücken der Taste "hier ist" oder durch das Fernschreibzeichen "wer da?" wird die Ausgabe des Namengeber-Inhaltes veranlaßt und an den an der Verbindung beteiligten Fernschreibern ausgedruckt.
Zweifarben-Textausgabe
Diese Zusatzeinrichtung bewirkt, dass der gesendete und der empfangene Text durch ein Zweifarben-Schreibband in unterschiedlichen Farben (meist schwarz und rot) ausgedruckt wird. Damit wird eine einfache Unterscheidung zwischen gesendeten und empfangenen Texten ermöglicht.
Lochstreifen-Sender und -Empfänger/Locher
Mit dem Lochstreifen-Sender können die Inhalte der zuvor extern oder im Lokalbetrieb erstellten Fünfer-Lochstreifen zum FS-Verbindungspartner mit der max. zulässigen FS-Zeichengeschwindigkeit (400 FS-Zeichen pro Minute) übertragen werden.
Mit dem Lochstreifen-Empfänger/Locher können im Lokalbetrieb oder aber auch über einen Lochstreifen-Handlocher FS-Lochstreifen erstellt werden. Ebenso ist es möglich, einen empfangenen FS-Text zeitgleich mit dem Textabdruck auf dem Lochstreifen zu übernehmen (stanzen).
Beim Lochstreifen-Sendebetrieb werden im Lochstreifen-Sender der Anlauf- und Sperrschritt selbsttätig erzeugt und dazwischen die FS-Zeichen von der Lochreihe eingebettet. Beim Lochstreifen-Empfang werden im Lochstreifen-Empfänger der Anlauf- und Sperrschritt nicht auf den Lochstreifen gestanzt, sondern nur die 5 FS-Schritte. Auf der FS-Leitung wird ein Siebenschritt-FS-Zeichen übertragen.
Selbsttätige FS-Motorabschaltung
Dieser Zusatz dient dazu, bei bestehender FS-Verbindung und längeren Schreibpausen den FS-Motor selbsttätig abzuschalten (Abschaltezeit ist einstellbar). Bei Empfang eines ankommenden FS-Zeichens oder bei Druck der "Bu-Taste" am eigenen Fernschreiber wird der FS-Motor wieder eingeschaltet.
Diese Zusatzeinrichtung ist hauptsächlich für den Einsatz auf Standverbindungen vorgesehen.
Selbsttätiger Wagenrücklauf/Zeilenvorschub
Diese Zusatzeinrichtung veranlaßt mittels eines Schritt-Zählers, dass spätestens am Zeilenende die Vorgänge für "Wagenrücklauf und Zeilenvorschub" selbsttätig erfolgen. Dadurch wird verhindert, dass bei fehlerhaftem Ausbleiben dieser Zeichen, z.B. durch Übertragungsstörungen, der weiter einlaufende Text an der letzten Stelle der Zeile ausgedruckt und so unleserlich wird.
Papierfehler/Papierstau-Erkennung
Dieser Zusatz erkennt, ob der Papiervorrat zu Ende, ein Papiertransport- oder Wagenrücklauf- bzw. Zeilenvorschub-Stau aufgetreten ist. In diesen Fällen wird eine noch bestehende FS-Verbindung ausgelöst, die Störung signalisiert und der Fernschreiber für den ankommenden Verkehr gesperrt.
Zeitgesteuerte automatische Wähleinrichtung
Mit dieser externen Einrichtung kann z.B. Uhrzeit-gesteuert selbsttätig eine FS-Verbindung zu einem vorher bestimmten FS-Anschluß aufgebaut und ein vorbereiteter Lochstreifen gestartet werden (Ausnützen der tarifgünstigen FS-Verbindungszeiten). Je nach Ausführung dieser Zusatzeinrichtung kann im Besetzt- oder Störungsfall eine Wiederholung dieses Vorganges veranlaßt werden.