DE120397C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Durch die vorliegende Erfindung wird ermöglicht, das bei elektrischen Telegraphenapparaten benutzte Relais mit ganz geringer Stromstärke zu betreiben, wie man solche oft an den Enden langer unterseeischer Kabel findet, und ferner mit grofser Contactsicherheit zu arbeiten, wie diese unter gleichen Umständen bei empfindlichen Relais nicht zu erreichen ist, sobald feststehende Contacte in Anwendung kommen.

Nach der vorliegenden Erfindung erhält ein aus einzelnen Theilen bestehender Contact, dessen Theile von einander durch Isolirmaterial getrennt und mit einem Ende . des Relaisstromkreises verbunden sind, eine beständige und schnelle Bewegung von aufsen, und der bezw. die Zeiger des Relaisinstrumentes werden gleitend in wirksamer Berührung mit der Oberfläche dieses beweglichen und aus einzelnen Theilen bestehenden Contactes gehalten und können sich beim Einlaufen von Signalströmen eines Kabels oder einer Leitung quer zur Bewegungsrichtung des erwähnten Contactes bewegen, um den Relaisstromkreis zu öffnen oder zu schliefsen.

Diese ständige Bewegung des Contactes ermöglicht es, die Spitze des bezw. der Zeiger mit genügender Kraft auf die Fläche des erwähnten Contactes niederzudrücken, um eine wirksame elektrische Verbindung zu erzielen, während sie gleichzeitig die Bewegung der Zeiger durch die aufserordentlich kleinen elektrischen Kräfte zuläfst, die man gewöhnlich am Ende einer langen Leitung oder eines Kabels vorfindet.

Auf den beiliegenden Zeichnungen ist Fig. 1 eine Endansicht, Fig. 2 eine Oberansicht und Fig. 3 eine Seitenansicht eines Relais unter Fortlassung eines Poles des Magneten. Fig. 4 stellt eine in fünf von einander isolirte Abtheilungen getheilte drehbare Trommel dar. In Fig. 5 gelangt eine Seitenansicht und in Fig. 6 eine Oberansicht einer anderen Ausführungsform des Apparates zur Darstellung. Fig. 7 und 8 zeigen schematisch die Verbindungen und die Wirkungsweise des Empfangsinstrumentes bei Benutzung des in Fig. 5 und 6 dargestellten Apparates, während Fig. 9 eine weitere Ausführungsform der Erfindung veranschaulicht.

In den Fig. 1, 2 und 3 bezeichnet α eine Spule aus dünnem Draht, welche frei beweglich im Felde des permanenten oder Elektromagneten b aufgehängt ist. c ist der auf der Oberfläche der Spule α angebrachte Zeiger eines Relais. Auf der in einem festen Rahmen gelagerten Welle e sitzt eine drehbare Trommel d, die aus durch Isolirschichten f getrennten Abtheilungen besteht; als Isolirmaterial kann ein isolirter Metallring von entsprechendem Durchmesser oder eine dünne Glimmerplatte benutzt werden. Das freie Ende des Zeigers c liegt lose auf der sich drehenden Trommel d auf und ist zweckmäfsig nicht breiter als der Isolirstreifen f. Die Hauptstromzuleitungen g g sind mit der Spule a durch sehr dünne Drahtspiralen und das eine Ende h des Relaisstromkreises mit den Abtheilungen der Trommel d durch eine getheilte Batterie und geeignete Schleiffedern ver-

Verein deutschen dngenieur₈ Bezirksvenein a.d. niederen Ruhr.

bunden, während das andere Ende /; des Relaisstromkreises mit dem Zeiger c Verbindung hat. In den Relaisstromkre^s ist ein Registrirwerk i eingeschaltet. Die Trommel d wird von der auf der Trommelachse e sitzenden Riemscheibe j von irgend einer geeigneten Kraftquelle aus in Umdrehung versetzt. Die seitliche Bewegung des Zeigers c wird durch die einstellbaren, als Schrauben ausgebildeten Anschläge k I begrenzt. Auf der Unterseite der Spule α befindet sich ein Vorsprung m, an welchem die Federn η und ο befestigt sind, die mit ihren entgegengesetzten Enden am festen Apparatrahmen festsitzen.

Die Spule α ist in der Ruhelage so aufgehängt, dafs ihre Ebene parallel zur Nordsüdlinie des Magneten b liegt, in welcher Lage der Zeiger c auf dem Isolirstreifen f aufliegt; dies entspricht der Nullstellung des genannten Zeigers. Sobald der ankommende Strom von der Hauptleitung die Spule α durchströmt, wird dieselbe aus ihrer Ebene um ein der Stärke des Stromes entsprechendes Stück abgelenkt, so dafs der Zeiger c seitlich verschoben wird und auf einer der Abtheilungen der sich drehenden Trommel d hinschleift, wodurch der Stromkreis geschlossen wird und ein Strom durch den Relaisstromkreis geht und in denselben eingeschaltete Instrumente in Thätigkeit setzt. Der Trommel d wird aus dem Grunde eine Drehung ertheilt, um die Reibung zwischen ihr und dem Ende des Zeigers c auf ein Minimum einzuschränken, so dafs der Zeiger schon- durch sehr schwache Anstöfse in vorbeschriebener Weise bewegt wird.

Die Drehtrommel d kann aus einer beliebigen geeigneten Anzahl von einander isolirter Abschnitte bestehen, je nach den Eigenschaften , welche man dem Relais verleihen will. Wenn beispielsweise das Instrument zum Empfange über Leitungen eingerichtet sein soll, wo die Zeichen eine sogen, »variable Nulllage« besitzen, so· kann man (Fig. 4) die Trommel d in fünf Abschnitte fp q r und s vertheilen, welche durch Isolirschichten von einander getrennt sind, und zwar ist f der mittlere, die mechanische Nulllage des Instrumentes, wie oben erwähnt, bildende Isolationsring.

Sobald der Zeiger c durch Hinschleifen auf den Abschnitten ρ und r einen Contact herstellt, wird, wie vorstehend beschrieben, ein Zeichen gegeben. Wenn jedoch die Nulllage für den ankommenden Strom schwankt und dem Zeiger c einen zu weiten Ausschlag nach der einen oder anderen Seite ertheilt, so macht derselbe mit einem der Abschnitte q oder s Contact. Diese letzteren sind so angeordnet, dafs, wenn sie mit dem genannten Zeiger Contact machen, ein Zeichen gegeben und ein Hülfsrelais in Wirksamkeit gesetzt wird, welches einen Regulirungsstrom durch einige Nebenwindungen eines in solcher Richtung um die Spule α .gewickelten Drahtes sendet, dafs dadurch der Zeiger c rückwärts nach dem Ringe oder Abschnitte f um eine solche Entfernung bewegt wird, um die Schwankung in der Nulllage des ankommenden Stromes auszugleichen.

Wenn der Relaisstromkreis zur Aufnahme von Kabelzeichen eingerichtet ist, so kann derselbe zur Erleichterung des Lesens der Zeichen (besonders bei Handlelegraphie) am zweckmäfsigsten mit zwei den Contact herstellenden Zeigern ausgerüstet sein, von welchen der eine an der schwebenden Spule befestigt und der andere durch Reibung mitgenommen wird, wobei die Bewegung des an der Spule befestigten Zeigers nach rechts oder links auch die Schaltung des durch Reibung mitgenommenen Zeigers ändert. Eine solche Anordnung ist in Fig. 5, 6, 7 und 8 dargestellt. Mit α ist die schwebende Spule bezeichnet, mit welcher der Zeiger c starr verbunden ist. t ist ein Zeiger mit Ausbohrung zum Durchlassen eines an der Spule befestigten Stabes u mit Gewinde, der an seinem oberen Ende eine Schraubenmutter ν trägt. Der Zeiger t ruht auf dem Vorsprunge w aus Isolirmaterial auf und wird in dieser Lage durch die Feder χ gehalten, deren eines Ende auf den Zeiger und deren anderes Ende gegen die Unterseite der Mutter ν drückt. Der Zeiger ί wird auf diese Weise durch Reibung von der Spule α mitgenommen. Die Spitzen der Zeiger c und t schleifen mit einem Ende auf der Trommel d, während die entgegengesetzten Enden mit dem einen Endpunkte des Relaisstromkreises h verbunden sind, i ist auch hier der Registrirapparat. Zur Begrenzung der seitlichen Bewegung des Zeigers c dienen die Anschläge k und /, während Anschläge y und ^ zur Begrenzung der seitlichen Schwingungen des Zeigers t dienen. Der Magnet b und die übrigen Theile des Apparates sind in, diesen Ansichten weggelassen, jedoch ist deren Anordnung die gleiche wie in den Fig. 1, 2 und 3.

Der in Fig. 7 und 8 dargestellte Empfangsapparat umfafst zwei Spulen 5 und 6; 7 und 8 sind Contacthebel bezw. Nadeln, die von den Spulen 5 und 6 beeinflufst werden. Diese Spulen 5 und 6 sind durch einen Draht 9 verbunden, mit welchem das eine Ende der Relaisleitung h in Verbindung steht. Die Spule 5 ist mit dem Zeiger t und die Spule 6 mit dem Zeiger c verbunden. 10 ist ein schwacher, spiralförmig gewundener Draht, der die Contacthebel 7 und 8 mit einander verbindet. 11 und 12 sind feste Contacte, zwischen denen der Hebel 7, und 13 und 14

sind feste Contacte, zwischen denen der Hebel 8 hin und her schwingen kann. 15 und 16 sind die Kerne zweier Elektromagnete, 17 und 18 die Spulen zur Erregung der Kerne 1 5 bezw. 16, und 19 und 20 sind elektrische Batterien. 21 ist ein Leiter, der den Contact 11 mit der' einen Klemme der Batterie 19, 22 ein Leiter, welcher die andere Klemme der Batterie 19 mit der Spule 17,' und 23 ein Leiter, der die Spule 17 mit dem Contact 13 verbindet. 24 ist ein Leiter, durch den der Contact 14 mit der einen Klemme der Batterie 20 verbunden wird, während der Leiter 25 die Verbindung der anderen Klemme der Batterie 20 mit der Spule 18 und der Leiter 26 diejenige der Spule 18 mit dem Contact 12 herstellt. 27 und 28 stellen für zwei verschiedene Zeichenarten (· bezw. —) angeordnete Anker dar, die von den Elektromagneten 15 bezw. 16 in Thätigkeit gesetzt werden _;können. Die Contacthebel 7 und 8 sind derart angeordnet, dafs sie auf den Contacten 11 bezw. 14 aufruhen, wenn keine Signale empfangen werden.

Wenn einer oder beide der Zeiger t und c auf dem Isolationsringe f aufruhen, so geht kein Strom durch sie hindurch, und das Registrirwerk wird infolge dessen nicht beeinflufst.

Wenn die Zeiger t und c auf entgegengesetzten Seiten oder Theilen der Trommeln aufruhen (wie in Fig. 7 dargestellt), so geht "eier von der einen Seite der getheilten Batterie 29 ausgehende elektrische Strom durch die Bürste 30 und einen Theil d der sich drehenden Trommel und von da durch den Zeiger t, Spule .5, Leiter 9 und Spule 6 und darauf durch den Zeiger c und den anderen Theil d der Trommel über Bürste 31 nach der entgegengesetzten Seite der getheilten Batterie 29, wie durch Pfeile in Fig. 7 deutlich veranschaulicht ist. Wenn der elektrische Strom durch die Spulen 5 und 6 in der oben beschriebenen Richtung hindurchgeht, so ruhen die Contacthebel 7 und 8 auf den Contacten 11 bezw. 14, so dafs die Stromkreise beider Elektromagnete 16 und 1 5 offen bleiben und die Anker 27 und 28 also nicht bewegt werden.

Um ein Zeichen zu geben, müssen beide Zeiger c und t gleichzeitig auf derselben Seite der Trommel d sein, wobei der Strom durch beide Zeiger gleichartig verläuft. Diese Stellung ist in Fig. 6 und 8 veranschaulicht.

Wenn beide Zeiger t und c auf dem Isolationsringe f aufruhen und der ankommende Strom dann eine Ablenkung der Spule a in der ■ früher beschriebenen Weise veranlafst, werden beide Zeiger c und t veranlafst, in Berührung mit einer Seite oder einem Theile der Trommel d zu kommen. Nach einer sehr geringen Bewegung jedoch wird der Zeiger t von dem Anschlag ^ oder y aufgehalten. Bei fortgesetzter Ablenkung der Spule a in derselben Richtung kann der Zeiger c seine Bewegung mit der Spule α fortsetzen, weil der Zeiger t nur durch Reibung an der Spule a befestigt ist.

Bei dieser Bewegung der beiden Zeiger t und c nach demselben Theile d der sich drehenden Trommel geht der Strom von der getheilten Batterie 29 aus durch den Leiter h nach dem Leiter 9, wo er sich theilt und durch die Spule 6 in der früher beschriebenen Richtung geht, während er durch die Spule 5 in entgegengesetzter Richtung fliefst. Alsdann geht der Strom in derselben Richtung durch beide Zeiger t und c und von da durch den einen Theil d der Trommel über Bürste 31 nach der getheilten Batterie, wie die Pfeile in Fig. 8 zeigen. Geht der Strom in der eben beschriebenen, entgegengesetzten Richtung durch die Spule 5, so wird der Contacthebel 7, welcher unter dem Einflüsse dieser Spüle steht, von dem Contact 11 weg und nach dem Contact 12 bewegt. Auf diese Weise wird ein Stromkreis geschlossen von der einen Klemme der Batterie 20 durch die Spule 18, Contact 12, Hebel 7, Leiter 10, Hebel 8, Contact 14 und von da nach der anderen Klemme der Batterie 20. Auf diese Weise wird der Magnet 16 erregt und zieht die Anker 28 an, wodurch die Zeichengebung beginnt. Bei einer Rückkehr der Spule α in dem Mafse, dafs der Zeiger t entweder auf oder . quer über den Isolationsring f gelangt, wird der die Zeichengebung unmittelbar veranlassende Stromkreis unterbrochen, der Contacthebel 7 kehrt daher nach dem Contact 11 zurück, der Magnet 16 wird entmagnetisirt und die Anker freigelassen, wodurch das Geben des Zeichens beendet wird. Hieraus ersieht man, dafs Signale selbst dann registrirt werden, wenn die durch den Signalstrom verursachte Schwingungsweite der Spule α nicht genügt, diese Spule und den festen Zeiger c in die Nulllage zurückzubringen. Wenn das nächste Signal dasselbe Zeichen besitzt, so wird der Zeiger t wiederum nach demselben Theil der Trommel zurückgebracht und das Signal wiederum in der früher beschriebenen Weise registrirt.

Für ein Signal von entgegengesetztem Zeichen arbeiten die Zeiger c und t in ähnlicher Weise; der Zeiger c wird nach der entgegengesetzten Seite der Trommel bewegt, wodurch die Verbindungen entgegengesetzte werden, so dafs der Strom von der getheilten Batterie 29 durch den anderen Theil d der Trommel und von da in derselben Richtung durch die beiden Zeiger t und c, dann durch die beiden Spulen 5 und 6 und den Leiter h zurück nach der Batterie geht. Die Richtung des Stromes durch die Spule 6

ist in diesem Falle entgegengesetzt, und infolge dessen wird der Contacthebel 8 von dem Contact 14 weg und nach dem Contact 13 bewegt, wodurch der Magnet 15 erregt und der Anker 27 in der gleichen Weise bewegt wird, wie das mit Bezug auf den Magneten 16 und Anker 28 beschrieben wurde.

Auf diese Weise bewirkt der feste Zeiger c die Aenderung der Verbindungen des durch Reibung mitgenommenen Zeigers t, und man erhält äufserst deutlich erkennbare Signale.

Um ein leichteres Auswechseln eines etwa beschädigten Zeigers zu ermöglichen, kann die Anordnung der beiden Zeiger c und t derart getroffen werden, dafs sie von derselben Spule nach entgegengesetzten Richtungen gehen und mit je einer besonderen rotirenden Trommel Contact machen, oder auf zwei besonderen, mit einander in Verbindung stehenden Spulen angebracht sind und auf einer gemeinsamen sich drehenden Trommel aufruhen.

In Fig. 9 ist α die in einer Parallelebene zur Nordsüdlinie des Magneten b aufgehängte Spule zum Empfange der aus der Hauptleitung g ankommenden Ströme und d eine sich drehende Trommel, deren Abschnitte durch Isolationsscheibe f getrennt und mit einem Ende des Relaisstromkreises h verbunden sind. i bezeichnet wieder, wie früher, einen Registrirapparat. Der ' schwebend aufgehängte Stab ι trägt ein Querstück 2, dessen Enden durch Seidenfäden 3 oder gleichwerthige Vorrichtungen mit dem oberen Theil der Spule a verbunden sind, sowie einen Zeiger c, der an einem Ende mit dem Ende des Relaisstromkreises in Verbindung steht, während das andere Zeigerende auf der sich drehenden Trommel d aufruht. Wenn kein ankommender Strom durch die Leitung strömt, ruht der Zeiger c auf dem isolirenden Streifen f auf. Wenn jedoch, wie beschrieben, die Spule a durch den ankommenden Strom der Hauptleitung bewegt wird, wird diese Bewegung durch die Fäden 3, das Querstück 2 und den Stab ι dem Zeiger c übermittelt, wodurch letzterer mit einem der Trommelabschnitte Contact macht und auf diese Weise einen Strom durch den Relaisstromkreis sendet. Dadurch, dafs man die an der Spule α befestigten Enden der Fäden 3 so weit wie möglich von einander legt, während die am Querstücke 2 befestigten entgegengesetzten Fädenenden dichter zusammenstehen, kann man bewirken, dafs die Spitze des Zeigers c sich unter einem gröfseren Winkel verschiebt als die Spule a.

Ergiebt sich, dafs die Nulllage der von der Hauptleitung empfangenen Zeichen nicht constant ist, so kann man das Relais mit Hülfsspulen versehen, welche parallel mit der Arbeitsspule α geschaltet sind und aus einem secundären Stromkreis Strom empfangen, welcher vorher durch geeignete (feste oder bewegliche) Contacte und einen mit Widerstand, Induction oder Capacität oder mit einer geeigneten Vereinigung solcher ; Eigenschaften versehenen Stromkreis gegangen ist, um die gleichen Schwankungen, aber in entgegengesetzter Richtung, in der Nulllage hervorzubringen und dadurch diesen störenden Factor von der Wirkung des Relais fernzuhalten.

Die Drehung der Trommel kann durch beliebige Mittel, wie z. B. durch einen direct auf der Trommelwelle befestigten Anker eines kleinen Elektromagneten, bewirkt werden.

Claims (1)

1. Patent-Anspruch:

   Stromschlufsvorrichtung für Telegraphen-Relais, bei welchen ein das eine Ende des Relaisstromkreises bildender Zeiger durch die aus der Linienleitung oder einem Kabel einlaufenden Signalströme bewegt wird und dabei mit einer an das andere Ende des Relaisstromkreises angeschlossenen, ständig von aufsen bewegten Stromschlufsfläche den Relaisstromkreis schliefst oder unterbricht, dadurch gekennzeichnet, dafs dieser Zeiger ständig auf der von aufsen bewegten Stromschlufsfläche gleitet, welch letztere aus einem mittleren, aus Isolirmaterial hergestellten und den bezw. mehrere Zeiger in ihrer Nulllage tragenden Theile und von einander isolirten und zu beiden Seiten des Mitteltheiles gelegenen, an den Relaisstromkreis angeschlossenen, leitenden Theilen besteht, wobei die Reibung zwischen dem Ende dieses bezw. dieser Zeiger und der sich bewegenden Stromschlufsfläche sehr verringert wird, so dafs der bezw. die' Zeiger noch durch sehr schwache Signalströme quer über die sich bewegende Stromschlufsfläche bewegt werden können.

   Hierzu 2 Blatt Zeichnungen.