DE3150515A1

DE3150515A1 - Pannensichere zentralanlage fuer ein kabelfernsehnetz

Info

Publication number: DE3150515A1
Application number: DE19813150515
Authority: DE
Inventors: Naito Tokyo Akihiko
Original assignee: Pioneer Electronic Corp
Current assignee: Pioneer Corp
Priority date: 1980-12-22
Filing date: 1981-12-21
Publication date: 1982-07-01
Also published as: JPS57106289A; GB2090108A; CA1171165A; GB2090108B; DE3150515C2; JPS6351595B2; FR2497048B1; FR2497048A1; US4427995A

Description

Pannensichere Zentralanlage für ein Kabelfernsehnetz

B e s ehr e ibung

Die Erfindung bezieht sich auf ein Kabelfernsehnetz oder -system, wobei eine einzelne Zeiitralanlage (nachstehend nur Zentrale genannt) dazu dient, Videosignale zu einer Reihe von Endanlagen zu übertragen, und zwischen Zentrale sowie Endanlagen ein Zweiweg-Datenaustausch herbeigeführt wird» Insbesondere ist die Erfindung auf ein Kabel-TV-System abgestellt, wobei Übertragungsschwierigkeiten in der Zentrale einen normalen Empfang an den Endanlagen nicht verhindern, wenn ein Primär-Sender oder -Geber in der Zentrale, der ein Hin-Signal aussendet, d.h. ein von der Zentrale abgegebenes Datensignal aussendet, in einem abnormalen Zustand ist, indem ein Hilfs-Signalgeber betätigt wird, so daß das System jederzeit normal arbeiten kann.

In einem Kabelfernsehnetz ist eine Zentrale über Kabel mit Endanlagen (Terminals) verbunden. Die Zentrale gibt ein Hin-Datensignal aus, während jede Exidanlage ein

Rück-Datensignal abgibt, d.h., neben dem normalen Videosignal, das die Fernsehprogramme überträgt, findet zwischen der Zentrale und den Endanlagen ein Zweiweg-Datenaustausch statt.

In der Zentrale sind eine Zentraleinheit (CPU), eine Modulator-Demodulatoreinheit (MODEM) usw. vorhanden. Die Zentrale führt zu verschiedenen Zeiten ein Befragen der Endanlagen aus und sendet ein Hin-Datensignal, beispielsweise als ein Frequenzumtastsignal aus, um verschiedene Funktionen an den Endanlagen zu überwachen und die Betriebszustände der Endanlagen festzustellen. Daten, die für von den Teilnehmern benutzte Kanäle kennzeichnend sind, werden von den Endanlagen über Rück-Signale der Zentrale mitgeteilt. Wenn ein Teilnehmer ein gebührenpflichtiges Programm sieht, so wird eine angemessene Gebühr berechnet. Wenn jedoch ein unehrlicher Teilnehmer ein Filter anschließt, das Datensignale zwischen der Zentrale und der Endanlage in seinem Haushalt eliminiert; so ist es nicht langer möglich, eine Gebühr für ein gebührenpflichtiges Programm zu berechnen.

Um diesen Nachteil auszuschalten, kann das System so ausgelegt sein, daß, wenn eine Endanlage ein Hin-Signal für eine vorbestimmte Zeitspanne, z.B. für drei Minuten, nicht empfängt, der Detektorkreis in der Endanlage diesen Zustand feststellt und hierauf den Betrieb des Videosignal-Empfangskreises unterbricht. Alternativ überträgt die Zentrale, wenn sie für eine vorbestimmte Zeitspanne

kein Rück-Signal empfängt (was dafür kennzeichnend ist, daß ein Teilnehmer ein gebührenpflichtiges Programm sieht), d.h., wenn die Endanlage der Zentrale in einem bestimmten Zeitraum nicht antwortet, ein Befehlssignal an die Endanlage, um das Arbeiten des Videosignal-Empfangskreises zu

unterbrechen, so daß der Teilnehmer die Endanlage nicht langer nutzen kann.

Wenn bei diesem System der das Hin-Signal übertragende ' Teil der Zentrale defekt wird und das Hin-Signal nicht normal sowie korrekt übertragen kann, dann tritt eine schwerwiegende, ernstliche Schwierigkeit insofern auf, als alle Endanlagen Videosignale nicht empfangen können. Dieser übelstand kann durch Aw.enden einer Technik beseitigt werden, wonach eine Vielzahl von Zentraleinheiten (CPU's) und MODEM-Systemen in der Zentrale vorgesehen werden, wobei, wenn ein System defekt wird, dann ein anderes benutzt wird. Diese Technik hat jedoch den Nachteil, daß sie ganz beträchtliche Kosten erfordert.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die vorerwähnten Schwierigkeiten und Nachteile bei einem Kabel-TV-Netz der im Patentanspruch 1 angegebenen Gattung zu beseitigen, d.h., für ein solches TV-Netz eine erhöhte Zuverlässigkeit zu gewährleisten. Diese Aufgabe wird, mit kurzen Worten gesagt, dadurch gelöst, daß ein Hilfs-Signalgeber in der Zentrale vorgesehen wird, der ein Taktsignal liefert, das durch Modulieren eines Trägersignals erhalten wird, und zwar wird das Trägersignal, das die gleiche Frequenz wie das Hin-Signal hat, nach der gleichen Modulationstechnik wie für das Hin-Signal moduliert. Wenn das Hin-Signal vom normalen Zustand abweicht, also abnormal wird, so über-

^° trägt der Hilfs-Signalgeber das Taktsignal anstelle des Hin-Signals zu den Endanlagen, so daß diese Videosignale Jederzeit empfangen können.

Der Erfindungsgegenstand wird anhand der Zeichnungen

erläutert. Es zeigen:

Figo 1 eine scliematische Darstellung nach Art eines Blockdiagramms für ein bekanntes Kabel-TV-Netz

bzw. -System;
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Fig. 2 ein Blockdiagramm der bevorzugten Ausbildung eines Teils einer Zentrale für ein Kabel-TV-Netz gemäß der Erfindung.

Die Fig. 1 zeigt ein typisches Beispiel für eine Gemeinschaftsfernsehanlage (Kabel-TV-Anlage), wobei Endanlagen in beispielsweise 10 000 Haushalten 2 für eine einzelne Zentralanlage ("Zentrale") 1 vorgesehen sind. Die Zentra-Ie 1 und die Endanlagen 28 bilden eine einzige Gruppe, und hierbei ist die Zentrale 1 durch Koaxialkabel mit den Endanlagen in den Haushalten 2 verbunden. Ein Hauptkabel 3 geht von der Zentrale 1 aus, und entlang des Hauptkabels 3 sind an vorbestimmten Stellen Hauptkabelverstärker 4 sowie Abzweigglieder 5 vorgesehen. Von jedem Abzweigglied 5 gehen mehrere Zweigkabel 6 aus, entlang welcher an vorbestimmten Stellen Zweigkabelverstärker 7 und Anzapfstellen 8 eingebaut sind. Von jeder Anzapfstelle 8 gehen Stichkabel 9 ab, die zu den Haushalten 2 führen.

In jedem Haushalt 2 ist eine Endanlage 23, bestehend aus einem Konverter 10, einem Fernsehgerät 11 sowie einem· Schaltkasten 12, vorhanden. Das Ende des Stichkabels 9 ist mit dem Konverter 10 verbunden, der wiederum mit dem Fernsehgerät 11 sowie dem Schaltkaien 12 in Verbindung ist. Auf diese Weise verzweigt sich das Hauptkabel 3 von der Zentrale 1, wobei es mehrfach die Zentrale mit den Endanlagen 28 in den Haushalten 2 verbindet.

Außerhalb der Zentrale 1 befindet sich eine Signale empfangende Antenne 13, die an einen Demodulator 15 in einer Quellengruppe 14 angeschlossen ist. Diese Quellengruppe l4 umfaßt einen Videoplattenspieler 16, ein ^Q Videobandgerät 17, ein Studio 18 sowie andere derartige Geräte je nach Wunsch.

Signale von der Quellengruppe Ii werden einem Modulations- und IJbertragungsteil 19 zugeführt, das zwei Systerne enthält. Das eine der beiden Sysseme'umfaßt einen ZF-Modulationskreis 20, einen Verzerrerkreis 21 sowie einen Aufwartsmischkrexs 22, das andere umfaßt einen

ZF-Modulationskreis 23 sowie einen Aufwärtsmischkreis 2k. Die Ausgänge der Aufwärtsmischkreise 22 und 2k sind mit dem Hauptkabel 3 verbunden. Ein Sende-Empfangs-Gerät 25, das mit den Konvertern 10 in Verbindung steht, ist an das Hauptkabel 3 sowie an ein Rechengerät (Computer) 26 angeschlossen, und letzterer hat Verbindung zu Peripheraggregaten 27, wie einem Drucker und einem Anzeigegerät.

Fernsehsystem mit dem oben beschriebenen Aufbau ar-

JO - beitet in der folgenden Weise: Zuerst wird der Schalter des Fernsehgeräts geschlossen und dieses auf einen vorbestimmten, näher bezeichneten Kanal, der vorzugsweise nicht •ψοη. örtlichen, durch die Luft übertragenden Stationen benutzt wird, eingestellt. Dann wird am Schaltkasten 12 eine Einstellung derart vorgenommen, daß die Frequenz eines zum Empfang gewünschten Kanals durch den Konverter 10 auf diejenige des näher bezeichneten Kanals umgewandelt wird. Die Kanäle, die am Schaltkasten gewählt werden können, können in eine Gruppe A, B und C unterteilt werden, wobei auf den Α-Kanälen Fernsehsignale über die Luft empfangen und ohne Einschränkung wiedergegeben werden, auf den B-Kanälen unabhängige, gebührenfreie Programme ausgestrahlt und auf den C-Kanälen gebührenpflichtige Programme gesendet werden. Jede Gruppe hat mehrere ana» löge Kanäle, und in typischer Weise kann eine Auswahl unter etwa 20 bis 30 Kanälen getroffen werden.

Für die Gruppe A wird ein von der Antenne 13 empfangenes TV-Signal durch den Demodulator 15 demoduliert und dann dem Modulations» und Übertragungsteil 19 zugeführt. Das Signal wird durch den ZF-Modulationskreis 23 moduliert, die Frequenz des so modulierten Signals wird durch den Aufwärtsmischkreis 2k auf einen vorbestimmten Wert erhöht. Somit wird das empfangene TV-Signal in ein Signal auf einem gewünschten Kanal umgewandelt und xfird dann über das Hauptkabel 3, die Zweigkabel 6 νΰχά die Stichkabel 9 zu den Fernsehgeräten 11 übertragen.

χ Die unabhängigen Programme der B-Gruppe sind beispiels~ weise Wettervoraussagen und Nachrichten. Ein vom Videoplattenspieler l6 oder vom Videobandgerät I7 oder von einem im Studio l8 produzierten Live-Programm gelieferten ΐν-Signal wird durch den ZF-Modulationskreis 23 sowie den Aufwärtsmischkreis 24 in ein TV-Signal auf dem gewünschten Kanal, das zum Hauptkabel 3 weitergeführt wird, moduliert und in der Frequenz vervielfacht. Die unabhängigen Programme sind gebührenfrei', und zwar ohne Rücksieht auf die Häufigkeit und die Zeitdauer des TV-Signalempfangs. Jeder Teilnehmer kann die TV-Signale für eine monatliche Grundgebühr empfangen.

Die gebührenpflichtigen Programme der Gruppe C sind in typischer Weise neue Filme, Sonderprogramme oder -Sendungen usw. Ein vom Videoplattenspieler l6, vom Videobandgerät 17 oder von einem im Studio l8 produzierten Live-Programm geliefertes TV-Signal wird durch den ZF-Modulationskreis 20 moduliert. Ein verzerrendes Synchronsignal von vorbestimmter Form wird im Verzerrerkreis 21 dem Videosignal im TV-Signal zugefügt. Auf Grund dieses Signals ist es bei Empfang des TV-Signals durch den Fernsehempfänger, so wie es ist, unmöglich, normale Bilder am Empfänger wiederzugeben. Das so behandelte TV-Signal wird dem Aufwärtsmischkreis 22 zugeleitet und in diesem wird seine Frequenz auf die Frequenz des vorbezeichneten Kanals angehoben. Das auf diese Weise bearbeitete TV-Signal wird dem Hauptkabel 3 zugeführt.

"^ Bei Empfang des TV-Signals des gebührenpflichtigen Programms am Fernsehgerät in jedem Haushalt 2 wird das verzerrte TV-Signal in ein normales Videosignal durch den Konverter 10 umgesetzt, so daß übliche Bilder am Gerät betrachtet werden können. Immer wenn ein gebührenpflichtiges Programm empfangen wird, ist vom Teilnehmer eine vorbestimmte Gebühr zu entrichten, wobei diese Sonder-

-Τι programmgebühr und die monatliche Grundgebühr dem Teilnehmer summiert in Rechnung gestellt werden.

Ura zu bestimmen, ob gebührenfreie oder -Pflichtige Programme empfangen worden sind, ist es notwendig festzustellen, welche Teilnehmer welche Programme für bestimmte Zeitspannen eingeschaltet haben. Zu diesem Zweck gibt das Sende-Empfangs-Gerät 25 ein Wiederauffind- oder Suchsignal aus, um den Konverter 10 in jeder Endanlage mit einer Adressennummer, die der jeweiligen Endanlage zugeteilt ist, anzusprechen, so daß festgestellt werden kann, ob zur Zeit des Suchsignals ein Kanal der Gruppe C in Benutzung ist. Im Ansprechen darauf sendet der Konverter 10 zum Sende-Empfangs-Gerät 25 ein Antwortsignal,.

das für den zur Zeit des Suchsignals benutzten Kanal · kennzeichnend ist. Die vom Sende-Empfangs-Gerät 25 gesendeten sowie empfangenen Gebührenangaben werden durch das Rechengerät 26 gegliedert und gespeichert, durch die Peripheraggregate 27 werden sie ausgedruckt oder angezeigt. Da das Suchsignal in festen, vorbestimmten Zeitabschnitten von in typischer Weise einigen Sekunden bis einigen zehn Sekunden ausgesendet wird, so können auch Einschaltquoten unmittelbar berechnet werden.

Ein Teilnehmer kann wählen, welches Programm er zu sehen wünscht, indem er den Schaltkasten 12 bei Beobachtung des Fernsehgeräts 11 betätigt. Die vom Teilnehmer getroffene Wahl oder Antwort wird codiert und über die Koaxialkabel an die Zentrale 1 gegeben.

Zur Lösung der oben erwähnten Aufgabe sieht die Erfindung eine Änderung in der Ausgestaltung der Zentrale vor * die in Fig. 2 schematisch dargestellt und anhand dieser

Figur erla^utert wird.
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Ein Videosendeteil 19 ist mit dem Hauptkabel 3 über ein Koppelglied 3i verbunden, um Videosignale den erwähnten

Endanlagen 28 zu übertragen. Ein Rechengerät 26 sowie ein Sende-Empfangs-Gerät 25 sind, wie bei dem bekannten System, miteinander in Verbindung. Das Sende-Empfangs-Gerät 25 ist über einen Signal- oder Zeichenspalter 55 an den Kontakt a eines Umschalters 36 angeschlossen.

Das Koppelglied 31 hat einen mit dem Anschluß c des Umschalters 36 verbundenen Eingang. Ein bewegbares Schaltglied ("Anker") d des Umschalters 36 ist mit dem Anschluß c verbunden und kann entweder auf den Kontakt a oder den Kontakt b umgelegt werden. In der Praxis wird der Anker d mittels eines Zylinderspulenrelais od.dgl. Schaltelement betätigt.

Ein Bandpaßfilter 37 zur Übertragung eines Hin-Signals ist an einen Ausgang des Zeichenspalters 35 angeschlossen, und mit diesem Filter 37 ist über einen Verstärker 38 eine Überwachungsschaltung 39 verbunden. Die Überwachungsschaltung 39 gibt ein AM-Ausgangssignal e, das durch AM-Demodulation eines Trägersignals erhalten wird, sowie ein Taktsignal f, das durch FM-Demodulation. eines Frequenzumtastsignals erhalten wird, ab. Die beiden Signale e und f werden einem UND-Tor 4θ zugeführt, dessen Ausgang über eine Verzögerungsschaltung 4l an einen Antriebskreis 42 gelegt wird. Das Arbeiten des Umschalters 36 wird durch den Antriebskr-eis 42 gesteuert.

Eine Taktsignalerzeugerschaltung 43, die ein Taktsignal mit einer vorbestimmten Periode erzeugt, ist an einen Modulator 44 angeschlossen, der das Taktsignal als ein Frequenzumtastsignal moduliert. Der Kontakt b des Umschalters 36 ist mit dem Ausgang des Modulators 44 verbunden.

Das oben beschriebene Kabel-TV-Sy&era arbeitet in der folgenden Weise:

-Sf-

Wenn das Rechengerät 26 sowie das Sende-Empfangs-Gerät normal arbeiten und das übliche Hin-Signal ausgeben, so gelangt dieses Hin-Signal durch den Zeichenspalter 35· Das auf diese Weise hervorgerufene Hin-Signal wird über das Bandpaßfilter 37 dem Verstärker 38 zugeführt, in dem es verstärkt wird.

Die Überwachungsschaltung 39 enthält einen AM-Demodulator, der das Vorhandensein oder Fehlen des Trägersignals des Hin-Signals feststellt, und einen FM-Demodulationskreis, der das Vorhandensein oder Fehlen des Taktsignals feststellt. Diese beiden Demodulatoren (Detektoren) liefern somit das AM-Demodulationssignal e und das Taktsignal f, die beide dem UND-Tor ¹IO zugeführt werden, dessen Ausgang an der Verzögerungsschaltung ¹H liegt. Wenn beide Signale e und f vorhanden sind, so gibt die Verzögerungsschaltung kein Signal ab. Demzufolge wird der Anker d des Umschalters 36 am Kontakt a gehalten, und somit wird das Hin-Signal vom Sende-Empfangs-Gerät 25 durch den Zeichenspalter 35, den Umschalter 36 und das Koppelglied 31 zum Hauptkabel 3 sowie zu den Endanlagen 28 übertragen. Auch kann dann von jeder Endanlage 28 ein Rück-Signal zum Sende-Empfangs-Gerät 25 und von hier zum Rechengerät 26 bei Durchlauf des oben angegebenen Pfades in entgegengesetzter

Richtung übertragen werden. Damit wird ein Zweiwege-Datenaustausch bewerkstelligt.

Wenn das Hin-Signal abnormal ist, da beispielsweise das Rechengerät 26 und das Sende-Empfangs-Gerät 25 defekt sind, so wird wenigstens eines der Signale e (AM-Demodulationsausgangssignal) oder f (Taktsignal) nicht von der Überwachungsschaltung 39 ausgegeben, und demzufolge liefert das UND-Tor kO keinen Ausgang. Ein oder zwei Minuten nach dem Aussetzen des vom UND-Tor kO vorgesehenen Ausgangs gibt die Verzögerungsschaltung kl ein Feststellsignal, das den abnormalen Zustand kennzeichnet, an den Antriebskreis 42. Das hat zur Folge» daß der Antriebs-

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-Φι kreis 42 den Umschalter 36 betätigt, so daß der Anker d zum Kontakt b umgelegt wird. Somit wird das Frequenzumtastsignal, das durch Modulation des Taktsignals vom Taktsignalerzeuger 43 mit Hilfe des Modulators 44 erzeugt Xiorden ist, über den Umschalter 36 sowie das Koppelglied 31 dem Hauptkabel 3 zugeführt, so daß das Frequenzumtastsignal zu den Endanlagen 28 auf einem Trägersignal, das die gleiche Frequenz wie das Hin-Signal hat, übertragen wird. Bei Empfang des Frequenzumtastsignals an jeder Endanlage 28 sind diese in der Lage, im Empfang von Videosignalen vom Übertragungsteil 19 fortzufahren.

Die Verzogerungsschaltung 4l ist vorgesehen, um einen Betrieb ohne Betätigung des Umschalters 36 in dem Fall, da das Hin-Signal kurzzeitig unterbrochen ist oder für einen außerordentlich kurzen Zeitraum abnormal wird, zu erlauben; das heißt, durch dieJVerzögerungsschaltung wird erreicht, daß ein normaler Betrieb des Systems nur dann unterbrochen wird, wenn ein abnormaler Zustand für eine gewisse Zeit andauert.

Wenn das Rechengerät 26 und das Sende-Empfangs-Gerät 25 wieder fähig sind, normale Hin-Signale zu übertragen, so stellt die Verzogerungsschaltung 4l die Tatsache, daß das Rechen- sowie Sende-Empfangs-Gerät wieder im üblichen Zustand sind, fest und liefert keinen Ausgang. Daraus folgt, daß der Antriebskreis 42 den Umschalter 36 in seinen normalen Zustand zurückführt bzw. zurückkehren läßt, so daß das Sende-Empfangs-Gerät 25 mit den Endanlagen 28 verbunden ist. Somit wird wieder ein Zweiwege-Datenaustausch bewirkt.

Bei einem Kabel-TV-System gemäß der Erfindung und dem« oben beschriebenen Aufbau gibt, wenn das Hin-Signal von der Zentrale abnormal wird, ein Hilfsgeber ein Taktsignal aus, das durch gleiches Modulieren eines die

' Frequenz wie das Hin-Signal aufweisenden Trägersignals erhalten wird. Demzufolge können die Endanlagen ununterbrochen die Videosignale weiterhin empfangen.

Es ist nicht notwendig, in der Zentrale eine Vielzahl von Hin-Signal-Sendern, von denen jeder die gleiche Funktion hat, vorzusehen. Deshalb kann das Hilfs- oder Reservesystem einfach in der Anordnung und somit nit niedrigen Kosten gefertigt werden. 10

Claims

Patentansprüche

Kabelfernsehnetz, bei dem eine Zentralanlage über Kabel mit einer Anzahl von Endanlagen verbunden ist und ein Zweiweg-Datenaustausch zwischen Zentralanlage sowie Endanlagen stattfindet, gekennzeichnet durch eine normale Hin-Datensignale übertragende Einrichtung (25» 26), durch eine in einem von der Einrichtung (25, 26) erzeugten Hin-Datensignal auftretende Abnormalität feststellende Einrichtung, durch eine durch Modulieren eines Trägersignals, das die gleiche Frequenz hat wie das Hin-Datensignal, ein Taktsignal erzeugende Hilfs-Gebereinrichtung (43, kk) und durch eine Umschalteinrichtung (42, 36), die bei Feststellen eines abnormalen Zustande des Hin-Datensignals eine Übertragung dieses Signals unterbricht und das Taktsignal von der Hilfs-Gebereinrichtung (43, 44) an die Kabel (3,6,9) legt, so daß, wenn das Hin-Signal abnormal ist, Taktsignale für Hin-Datensignale an die Endanlagen (28) von der Hilfs-Gebereinrichtung (43, 44) gelangen.
2. Netz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeic hn e t, daß das von der Hilfs-Gebereinrichtung erzeugte Taktsignal ein Frequenzumtastsignal ist.

3· Netz nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die eine Abnormalität im Hin-Datensignal feststellende Einrichtung einen FM-Demodulator (39)i einen AM-Demodulator (39) sowie eine UND-Torschaltung (4O), von der ein erster sowie zweiter Eingang mit dem FM-Modulator bzw. dem AM-Modulator verbunden sind, aufweist und daß ein Ausgang der UND-Torschaltung derart geschaltet ist, daß er eine Schaltstellung der Umschalteinrichtung (42, 36) beeinflußt.

k. Netz nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die eine Abnormalität im Hin-Datensignal feststellende Einrichtung zusätzlich ein Bandpaßfilter (37)j das einen Eingang von einem Ausgang der das normale Hin-Datensignal übertragenden Einrichtung (25, 26) empfängt, und einen eingangsseitig mit dem Ausgang des Bandpaßfilters verbundenen Verstärker (38), dessen Ausgang mit einem Eingang des FM- sowie AM-Modulators (39) Verbindung hat, aufweist.

5· Netz nach einem der Ansprüche 1 bis k, dadurch gekennzeichnet, daß die eine Abnormalität im Hin-Datensignal feststellende Einrichtung ferner eine eingangsseitig mit dem Ausgang der UND-Torschaltung (.kO) und ausgangsseitig mit einem Steuereingang der Umsehalteinrichtung (k2, 36) zur Steuerung deren Schaltstellung verbundene Verzögerungsschaltung (4l) enthält.