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Es ist bekannt, durch einen Stromkreis mit metallischer Hin- und Rückleitung gleich- zeitig einen zweiten Strom von einer anderen Stromerzeugungsquelle ohne gegenseitige Störung in der Weise zu senden, dass für den zweiten Strom die Hin-und Rückleitung des ersten als parallel geschaltete Hinleitungsdrähte dienen, während als Rückleitung gewöhnlich die Erde benutzt wird. Dieser bekannte Grundgedanke ist durch die Fig. 1 schematisch zur Darstellung gebracht. T1 sei ein Stromerzeuger, T2 irgendein Stromempfänger. Beide sind durch die Leitungen A B und D C miteinander verbunden.
Ist nun P ebenfalls ein Stromerzeuger und Q ein Stromempfänger, die beide beispielsweise an Il und K an Erde gelegt sind, und sind die Punkte A, D in M vereinigt und an P angeschlossen, und ebenso die Punkte B und C in N vereinigt und an Q angeschlossen, so kann der von P erzeugte Strom über M durch die Leitungen A Bund 0 D, die für ihn parallel geschaltet sind und über N und Q durch die Erde zurückfliessen, ohne den Stromkreis \on 11 und T2 bezw. diese beiden Maschinen bezw. Apparate oder ähnlich zu stören. Vorausgesetzt ist hiebei, dass der Widerstand der Zweigleitung M A gleich dem von M D ist, dass zwischen diesen Punkten A und D also die Potentialdifferenz gleich Null ist.
Es ergibt sich ebenso, dass, wenn die Widerstände der Leitungen A B und C I) ebenfalls gleich sind, auch T, nicht durch den Strom von P aus gestört wird. Umgekehrt ergibt sich, dass, wenn der Widerstand von M A gleich dem von JE D ist, auch der von 1'1 erzeugte Strom nicht über M hinaus zur Erde fliesst und daher auch nicht den Stromerzeuger P stören wird. Es ist gleichgiltig, ob der Stromerzeuger 7 ein Mikrophon oder
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welche Art von Strom P erzeugt wird. Schliesslich ist die Wirkung dieser Schaltung unabhängig davon, ob von einem oder beiden Stromerzeugern Gleichstrom oder Wechselstrom erzeugt wird.
Zur Erläuterung ist in folgendem angenommen, dass dem durch eine Doppelleitung fliessenden Telephonstrum Telegraphenströme überlagert werden sollen.
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der sehr kleinen Milzrophonströme ist jedoch zu vermeiden. Dieser Schwächung lässt sich \orbeugen, wenn in dio Zweige A1 A und M D Widerstände entsprechender Grösse eingeschaltet worden. Es tritt dann aber ein zweiter Nachteil qia, dass der überlagerte Strom durch die Widerstände zu stark geschwächt wird.
Ein dritter Mangel, der ein völliges gegenseitiges Nichtstören der beiden Stromkreise praktisch nicht zur Durchführung gelangen liess, beruht darauf, dass nicht nur die Ohmschen Widerstände der beiden parallelen Leitungen M A B N und Al D C N, sondern auch ihre scheinbaren Widerstände gleich sein müssen, was sich in der Praxis nicht ohne weiteres durchführen lässt.
Schliesslich muss. und dies ist der Hauptfehler der bisher bekannten Systeme, die elektrostatische Kapazität zwischen den Zweigleitungen A M und M D einerseits und B N und C N andererseits praktisch gleich Null sein,, denn es ist klar, dass infolge der elektrostatischen Kapazität ein beträchtlicher Verlust des Telephonstromee eintritt, da derselbe eine hohe Periodenzahl besitzt.
Diesen vier Hauptmängeln wird durch die vorliegende Erfindung in einfachster Weise aus dem Wege gegangen.
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Schnitt, Fig. 4 die Anwendung dos Ernndungsgcdankens auf mehrere Telephonlinicn und Fig. 5 die Anwendung des Erfindungsgedankens auf mehrere Telophodiaien, wenn auch die einzelnen Te ! ephon ! inien miteinander in Verbindung" gesetzt werden sollen.
In Fig. 2 sind diejenigen Teile, die den bezüglichen Teilen der Fig. 1 entsprechen, wieder mit denselben Buchstaben bezeichnet. P ist jetzt schematisch als : Morse-Geber dargestellt, der am Punkt H an Erde gelegt ist. Im Punkt M verzweigt sich die telegraphische Leitung zu den Punkten A und D, von denen aus die Fernleitungpn ausgehen. Die Empfangstation ist in Fig. 2 nicht mitgezeichnet. Das Telephon ? \ ist mit dem Mikrophon wieder in den Zweig D A geschaltet, und zwar besteht der Geber aus der Batterie , dem Mikrophon m und dem Liniontransformator t, dessen primäre Wicklung mit dem
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Die Bewicklung des Kernes geschieht in folgender Weise : Der Zweig M A wird in entgegengesetztem Sinne gewickelt, wie der Zweig M D, und zwar werden sie zum grössten Teil gleichzeitig gewickelt, so dass sowohl in horizontaler wie in vertikaler Lage ein Draht des Zweiges M A mit dem des Zweiges M D abwechselt (vgl. Fig. 3). Auch aus Fig. 2 ergibt sich, dass diese Teile c d bezw. 9 h im entgegengesetzten Sinne um den Kern gewickelt sind. Ein kleiner Teil des Zweiges M A, der in Fig. 2 mit a b, in Fig. 3 mit a1 b1 bezeichnet ist, ist getrennt von dem anderen Zweige aufgewickelt und ebenso der
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Die Ohmschen Widerstände der beiden Zweige M A und M D können nach bekannten Messmethoden leicht gleich gemacht werden ; damit auch ihre scheinbaren Widerstände, also die durch die Selbstinduktion erfolgte Zunahme der Widerstände, gleich wird, ist der Kern S T leicht verschiebbar angeordnet. Nach Fig. 3 ist er genau so lang, wie die Spule.
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Natürlich kann man auch den Kern S T kleiner machen als die Spule, wodurch eine noch stärkere Veränderung der induktiven Widerstände erreicht werden kann. Denn, wenn dann beispielsweise der Kern nach rechts verschoben wird, wird einerseits die Induktion des Zweiges M A verringert und andererseits die des anderen Zweiges vergrössert. Es ist nicht nötig, dass die unabhängigen Teile al b1 und e1 f1 der Zweige M A und M D auf dieselbe Spule wie der Hauptteil dieser Zweige gewickelt wird, sondern sie können auch unabhängig von ihr angeordnet werden, so dass das Spulensystem nur die Länge h k besitzt. Auf diese Weise ist es möglich, die durch die Selbstinduktion veranlasste Widerstandszunahme in den Zweigleitungen A M und D M genau gleich zu machen.
Ein von P erzeugter Telegraphenstrom wird daher nicht durch 1'1 fliessen, da ja zwischen A und D keine Potentialdifferenz besteht.
Wie die ausgezogenen Pfeile der Fig. 2 angeben, ist die Richtung des Telegraphenstromes in dem Zweige MD die entgegengesetzte, wie in dem Zweige MA. Die induktive Wirkung beider Zweige hebt sich also auf, die Selbstinduktion der Verzweigung ist daher. für den Telegraphenstrom gleich Null. Es kann also jedes Tclegraphiersystem beliebiger Geschwindigkeit benutzt werden. Hiemit ist nachgewiesen, dass der Telegraphenstrom von P aus die Tetephonapparate nicht stört, und dass er durch die Spule nicht nennenswert geschwächt wird.
Im folgenden soll auseinandergesetzt werden, dass auch die Telephonströme die Telographenapprate nicht stören. Wenn der mikrophonisohe Geber m (Fig. 2) in Tätigkeit gesetzt wird, so fliessen die Ströme durch die Zweige A M und M D in dem Sinne, wie ihn die gestrichelten Pfeile angeben. Da die Widerstände von M A und M D, die Ohmschen wie die induktiven, genau gleich sind, findet eine Ableitung der Telephonströmo über 1U zur Erde nicht statt.
Die Stromrichtung der Telephonströmo ist in beiden Zweigen dieselbe, die Selbstinduktion wird daher nicht aufgehoben, sondern es tritt noch eine gegenseitige Induktion hinzu, so dass die Gesamtinduktion des Spulensystems jetzt die vierfache eines einzelnen Zweiges M A bezw. M D wird. Infolge des hohen induktiven
Widerstandes des Nebenschlusses M A D lässt es sich erreichen, dass die Verluste durch diesen Nebenschluss für die Telephonströme praktisch gleich Null werden.
Um die elektrostatische Kapazität aufzuheben, dient die bereits erwähnte Wicktungsart der beiden Zweige. Der Draht der Zweigleitung A M ist in Fig. 3 durch weisse Kreise, der der Zweigleitung D M durch schraffierte Kreise bezeichnet. Dass eine elektrostatische
Kapazität und damit Verluste der Telephonloitung durch diese Spule, d. h. durch die
Zweige M A und M D, nicht mehr vorhanden sind, ergibt sich aus folgender Überlegung :
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Man kann zunächst jede horizontale Schicht des Spulensystems als einen zylindrischen Kondensator ansehen und'in ähnlicher Weise die Schichten in Richtung der Achse als einzelne flache Kondensatoren.
Da nun die Zahl der beiden Wicklungen in jeder einzelnen Schicht übereinstimmt,'soist es klar, dass beispielsweise beim Betrachten der beiden Schichten p p1 und q q1 die beiden Schichten sich neutral zueinander verhalten und ebenso,
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ergibt, dass. wenn wir zwei vertikale Schichten m m, und n n1 herausnehmen, dieselben sich ebenfalls neutral zueinander verhalten und daher auch die gesamte Kapazität des Kondensators nach dieser Richtung hin gleich Null ist. Hiemit ist also auch nachgewiesen, dass die Telephonströme durch die elektrostatische Kapazität der Zweige M A und M D keine Verluste erleiden. Die kleinen Teile dieser Zweige al bl und e1 f1 besitzen eine viel zu geringe Kapazität, als dass sie praktisch wahrgenommen werden könnte.
Die Anwendung der Erfindung erstreckt sich im wesentlichen auf drei Gebiete.
1. Auf die Übereinanderlagerung von Telephonströmen mit Telegraphen-oder Starkströmen ; 2. auf Übereinanderlagerung on Telephonströmen ; 3. in Verwendung mit einem System
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bindungen ermöglicht.
An der Hand der bisherigen Figuren ist angenommen, dass zwei Telephonstationen miteinander verkehren und über ihre Leitung irgendein anderer Strom übergelagert werden soll. In der Praxis werden meist eine grössere Reihe von Telephonstationen vorhanden sein, über die hinweg irgendein anderer Strom geleitet werden soll, ohne dass eines der Telephone gestört wird. Für einen solchen Fall ist jede einzelne der Telephonlinien am Anfang und Ende mit der Spule nach Fig. 3 auszurüsten nnd die Verbindungspunkte einer jeden Linie, entsprechend den Punkten Mund N der Fig. 1, mit den Verbindungspunkten der benachbarten Linien zu verbinden.
Es ist in Fig. 4 angenommen, dass drei Telephonleitungen vorhanden sind, nämlich Ta-Tb, Te-Td und Te-Tf. P ist wieder der tetegraphischc Geber der in H an Erde gelegt ist, Q der Empfänger, der in K an Erde gelegt ist. P ist im Punkte M an die Telephonlinien angeschlossen. Unter Zwischenschaltung der Spule A. ist das Ende der Linie mit P, unter Zwischenschaltung der Spule Ab durch den Draht N R mit der Spule Ac der nächsten Linie verbunden, deren Ende unter Zwischenschaltung der Spule Ad wieder durch den Draht < S'T mit der letzten Linie verbunden ist, die wieder Spulen Ae bezw. 4f besitzt.
Aus dem vorher erläuterten
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dass sie den von P erzeugten Telegraphenstrom stören und umgekehrt, dass keiner der drei Telephonstromkreise den Telegraphenstrom stört.
Man kann in einfacher Weise erreichen, dass nicht nur Ta mit Tb, sondern jedes der einzelnen Telephone mit jedem anderen Telephon verkehren kann. Zu diesem Zwecke sind nicht nur die Verbindungspunkte der einzelnen Linien für die Fortleitung der Telegraphenströme, wie in Fig, 4, sondern auch die Hin-bezw. Ruckleitungen der Einzellinien selbst für die Fortleitung der Telephonströme hintereinander zu schalten. In Fig. 5 ist angenommen, dass die Telephone T. und Tf miteinander verbunden werden sollen. Die übrigen Bezeichnungen sind dieselben geblieben, wie in Fig. 4. Damit Ta mit Tf in Verbindung treten kann, sind die Hinleitungen Aa, Ab mit Aet'd und e. Af und genau ebenso die Rückleitungen in Serie geschaltet.
Diese Schaltung gestattet also einer grösseren Anzahl von Telephonlinien untereinander in beliebige Verbindung zu treten, ohne, dass sie
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werden.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Schaltungsanordnung zur Überlagerung zweier Ströme, von denen der eine metallische Hin-und Rickleitang besitzt, während dem zweiten diese beiden Leitungen in Parallelschaltung als Hinleitung dienen, gekennzeichnet durch einen solchen Aufbau der in den Verbindungszweigen (M A und 31 D) liegenden, im entgegengesetzten Sinne bewickelten Trennungsspule, dass ihre Drähte in jeder Schicht nebeneinander und übereinander abwechseln, zu dem Zwecke, die Kapazität dieses Spnlensystems praktisch gleich Null zu machen.