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Oesterreichische PATENTSCHRIFT Nr 8381.
CLASSE 21 : ELEKTRISCHE APPARATE. a) Telegraphie und Ferusprechwesen.
JOSIAH TICE, WILLIAM GRANT URMSON, JOHN WILLIAM PARSONS UND HENRY ALGUSTUS HFEL ix NEW BRUNSWICK (NEW-JERSEY,V.ST.v.A.).
Übertrager für Fernsprechleitungen (Telephonisches Relais).
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'ist.
Das Charakteristische eines solchen Mikrophons liegt in der Thatsache, dass die Elektroden durch einen freien Raum getrennt, aber mit zerkleinertem, leitendem Material umgeben sind, wobei die Elektrodenplatten oder die Membranen durch eine geeignete
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einander oder voneinander sind bei einer solchen Einrichtung sehr frei und werden nur durch die Reibung des körnigen Leitungsmaterials verzögert, welches zwischen den Elektroden a) s Drücke dient.
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hiebei nicht blos durch die Doppelwirkung zweier Elektromagnete auf ein gemeinsames @ Mikrophon, sondern auch dadurch erzielt, dass sich die Wirkungen der Inductionsspulen und des von den Elektromagneten beeinflussten Mikrophones gegenseitig unterstützen.
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die Elektroden beeinflussenden Federn genau auf eine bestimmte Spannung eingestellt worden.
Bei solcher Einstellung arbeitet das Mikrophon besonders gut.
Die hier beschriebene Einrichtung gestattet eine solche genaue Einstellung mit Leichtigkeit.
In den Zeichnungen ist
Fig. 1 eine schematische Darstellung der Stromverbindungcn des Systems, wenn dasselbe als Übertrager oder Wiederholer gebraucht wird.
Fig. 2 zeigt schematisch die Stromverbindungen, wenn die Einrichtung als Stromverstärker gebraucht wird.
Fig. 3 zeigt im Grundrisse die Einstellvorrichtung für eine grössere Anzahl von Mikrophonen.
Fig. 4 zeigt eine Seitenansicht derselben und
Fig. 5 zeigt den Grundriss einer Einstellvorrichtung für ein einzelnes) Mikrophon.
In Fig. 1 ist ein permanenter Hufeisenmagnet N, S dargestellt. auf dessen Polen zwei Elektromagnete f, f' befestigt sind. Zwischen diesen Elektromagneten und auf einer Grundplatte A ist in geeigneter Weise ein Mikrophon aufgestellt. welches ans zwei Elektroden a, a besteht, von denen jede an einer Membran b ebefestigt ist.
Für dieselben werden vorzugsweise Glimmerplättchen benutzt. die von einem Metallringe c als Gehäuse umschlossen werden. In den genannten Metallring ist auch eine bestimmte Menge körniges Leitungsmaterial d eingefüllt, und die Körner sind von solcher Grösse, dass sie nicht zwischen die Elektroden fallen können.
Die Elektroden werden in sehr genau bestimmter Stellung auseinandergehalten. und
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Unter normalen Umständen sollen die Elektroden des Mikrophons in einer sehr empfindlichen Gleichgewichtsstellung erhalten werden, welche man die kritische Gleich- gewichtsstelltung nennen mag, so dass die geringsten Änderungen in der elektromagnetischen Kraft der Polstücke sehr merkliche Wirkungen hervorrufen.
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durch den Elektromagneten f und zurück nach der Aufgabestation oder der Grundplatte.
Die Streckenleitung 3 geht durch die dünndrahtigen Windungen 4 einer Inductionsspule 11 und dann durch den Elektromagneten f' zurück zur Station, von welcher die
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Der Localstromkreis 8, in welchem die Batterie 7 liegt, enthält die beiden dickdrahtigen Spulen 5 und 6, welche hintereinandergeschaltet dargestellt sind, und welche
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Die Phase eines Stromes in der Spule 6 ist dieselbe, wie die Phase des Stromes in der Spule 5, und dieselbe ist wiederum um nahezu 180 gegen die Phase des Stromes verschoben, welcher durch Induction in d, :' Spule 4 : entsteht. Es folgt also daraus, dass < lie Phase des Stromes in der Spule 2 der Leitung 1 dieselbe ist, wie die Phase des StromesinderSpule4derLeitung3.
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drahtigen Spulen 5 und 6 der Inductionsspulen 11 und 10 geht : sondern dass er auch durch diefMikrophonelektroden a, a und das körnige, dieselben umgebende Leitungsmaterial d hindurchgeht.
Die Elektromagnete f, f' müssen gemeinsam wirken, d. h. beide Elektromagnete müssen darauf hinwirken, die Elektroden auseinanderzuziehen. Da die Phase der Ströme in diesen Elektromagneten dieselbe ist, wie oben erläutert, und da diese Elektromagnete Polstücke von entgegengesetzter Polarität haben, ist es also nöthig, dass von den Polen aus betrachtet die Richtung der Windungen des einen dieser Elektromagnete umgekehrt zur Windungsrichtung des anderen Magneten sei.
Wenn Strom über die Leitung 1 kommt und durch den Elektromagneten f geht,
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Elektromagneten f' wirken, und beide Magnete werden ihre magnetische Kraft erhöhen oder vermindern, um so die Elektroden auseinanderzuziehen, oder ihnen zu gestatten, näher zusammenzukommen. In beiden Fällen wird die Veränderung des Widerstandes, welche in dem Localstromkreiso 8 durch die Wirkung des Mikrophones auftritt, bewirken, dass die im Locaistromkreis bereits infolge der inducicrenden Wirkung der Spulen 10 und 11 aufgetreten Strom veränderung vergrössert wird.
Wenn somit eine Verstärkung des Stromes in der Leitung 1 und dem Elektromagneten f auftritt, welche durch die Inductionswirkung der Spule 10 einen abfallenden Strom in dem Localstromkreise 8 bewirken mag, so wird dieselbe Verstärkung des Stromes
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Widerstand des Mikrophons erhöhen und so den in dem Localstromkreise circulierenden Strom weiter schwächen.
Man erhält auf diese Weise durch die Wirkung des Mikrophons, der dasselbe betätigenden Magnete und durch die Inductionsspulen eine Gesammtwirkung, welche man Aufbessorungswirkung nennen kann. Diese Aufbesserungswirkung ist merklich und trägt
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die Leitung 3 ausgehen, und ebenso können über die Leitung 3 ankommende, schwache tolephonische Ströme in starke telephonische Ströme umgewandelt werden. welche über die Leitung 1 ausgehen.
Es ist ksar, dass auch an Stelle eines einzelnen Elektromagneten zu jeder Seite des Mikrophons ein Paar von Elektromagneten zur Anwendung kommen kann. Diese Magnete
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Fig. 2 dargestellte Anordnung, welche eine Art Stromverstärker ist, bedarf nun wohl nur noch geringer Erläuterung.
Dieselbe weist auch ein Mikrophon, den Hufeisenmagneten JV, S, die darauf ange-
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der Hattcric 7 auf.
In diesem Systeme muss derselbe Stromimpuls, der durch die Spule f geht und beispielsweise eine Verstärkung des Nordmagnetismus des Kernes bewirkt, auch durch den Elektromagnetenf'kreisenundeineverstärkungdesSüdmagnetismusseinesKernes bewirken.
Daraus folgt, dass die Verbindung der Brückenleitung mit den Elektromagneten f f' so sein muss, dass der Strom durch die Windungen eines dieser Magnete von den Polen aus betrachtet in der Richtung der Bewegung des Zeigers einer Uhr und durch den anderen Magneten in umgekehrter Richtung geht.
Die Verbindung der Batterie in der Brücke ist so getroffen, dass ein die Elektro-
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Abschwächung des Batteriestromes zur Folge, so dass die durch Induction und durch die Magnete bewirkten Abschwächungen des Localstrome sich summieren. Dasselbe gilt auch für die Verstärkungen des Localstromes, wenn ein die Elektromagnete abschwächender Stroihimpuis durch die Brücke geht.
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Besonders wichtig ist hiebei der Umstand, dass die Spulen 2 und-t in einer Brückenleitung der Telephondrähte liegen und nicht hintereinander in der Telephonleitung angeschlossen sind. Der Widerstand für den Fernsprechstrom wird hiebei herabgemindert.
Die Fig. 3 und 4 bringen eine Einrichtung zur Feineinstellung einer Anzahl von Mikrophonen der für den vorliegenden Zweck geeignetsten Art zur Darstellung. Zwei Lagcrstüeke j j'mit Armen P sind auf kurzen, steifen Schraubenfedern k angebracht.
Somit sind die Lagerstücke j j'verhältnismässig steif und doch leicht beweglich aufgehängt, so dass sie unter der Einwirkung der Elektromagnete f f' nachgeben können. Die Mikrophone T sind so eingerichtet, wie oben beschrieben.
Ein jedes wird zwischen den gegenüberliegenden Zweigen einer ovalen, elastischen Feder l getragen.
Jede Feder hat eine bestimmte Ruhelage, in welche sie zurückzukehren bestrebt ist.
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gestalteten Feder hindurch ; sie sind an der Feder durch Muttern fi befestigt.
Um für die Mikrophone Kurzschluss durch die Federn zu verhüten, werden Isolier- scboibeu zwischen den Muttern, Schrauben und Federn I angebracht.
Auf den Schrauben der gegenüberliegenden Seiten der Mikrophone sind Klemmuttern o aufgeschraubt, welche gegen die Federn l wirken, so dass die Spannung der Federn reguliert werden kann. Die linksseitigen Schrauben der Membran ruhen fest in den Armen des Lagcrstückes oder Trägers j, während die rechtsseitigen Schrauben in den Armen j2 des Trägers j' gelagert sind. e, e sind Ankerplatten, welche an den Lagerstücken j, j'
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die Membranen der Mikrophone wieder zusammen.
Das wesentliche Merkmal der beschriebenen Einrichtung liegt also in der Möglichkeit. in einer Anzahl von Mikrophonen, welche nebeneinander oder hintereinander in einen Stromkreis eingeschossen sind, die Zugspannung, mit welcher ihre Elektroden auseinandergehalten werden, leicht tegeln zu können, und zwar unabhängig voneinander und ohne Störung für die Nachbarmikrophone.
Es wurde bereits angedeutet, dass in einr gewissen Feineinstellung die Wirkung dieser Mikrophone ausserordentlich scharf hervortritt. Es ist notwendig. die Mikrophonelektroden in diese Feineinstellung der Spannung zu bringen. und die in Fig. 3 und 4 gezeigte Anordnung gestattet dies mit grosser Leichtigkeit.
In F ig. 5 sind zwei parallele Federn l' und l2 zur Darstellung gebracht. die auf geeigneten Ständern unter Isolation der Federn voneinander aufgehängt sind.
Das Mikrophon 7'ist einerseits in einer Öffnung des Federarmes l' derart gelagert.
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befestigt ist, hat einen Schranbenansatz, der in eine mit Muttergewinde versehene Öffnung des Federarmes l2 eingreift.
Durch Umdrehen des ganzen Mikrophons wirkt nun die Schraube in dein Gewinde derart, dass die Federarme l' und l2 auseinander oder zusammengeführt werden, und so werden die Membranen des Mikrophons in ihrer Stellung geregelt.
Anker e arbeiten mit den Elektromagneten zusammen. Die Resultate, welche mit dein beschriebenen Apparat erhalen worden sind, sind ausserordentlich bemerkenswert, und (he Sprache ist über eine sehr bedeutende Drahtlänge übertragen worden.
In gewissen Falten darf für die Spulen 2 und 4 keine feine Drahtwicklung gebraucht werden, wie z. B. wenn in den Theitnehmerstationen magnetische Telephonsender gebraucht werden und dadurch die Batterien daselbst überflüssig werden.
In einem solchen Falle würde der Übertrager an der Centralstation aufgestellt, und
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liegt, den aufgerufenen Abonnenten dagegen an diejenige Leitung, welche auf der anderen Seite des Übertragers liegt.
In diesem Falle würde es vorzuziehen sein, den Widerstand in der Streckonleitung zu verringern. indem man den hohen Widerstand einer feinen Drahtwicklung in den Spulen2und4vermeidet.
Beim Functionieren des Übertragers wird im Mikrophon ein lauter, singender ton hörbar. Dreht man nun an der Zugspannvorrichtung in der einen oder in der anderen Richtung so lange, bis der singende Ton gera@@ ; aufhört, dann hat man die Feineinstellung erreicht, in welcher der Übertrager am besten functioniert.