DE14308A - Neuerungen an Telephonen - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

KLASSE 21: Elektrische Apparate.

Neuerungen an Telephonen.

Patentirt im Deutschen Reiche vom 24. Januar 1878 ab.

In vorliegender Erfindung werden die Schwingungen, welche einem Diaphragma oder Trommelfell dadurch ertheilt werden, dafs man in einen wiederhallenden Kasten hineinspricht, dazu benutzt, ein Steigen und Fallen der Stärke eines elektrischen Stromes in einer Telegraphenleitimg oder Linie zu bewirken, und dies mit solcher Genauigkeit, dafs die elektrischen Pulsationen oder Wellen den atmosphärischen, durch das Sprechen erzeugten Schallwellen entsprechen und dafs die elektrischen Wellen mittelst des Elektromagneten auf der Empfangsstation und dessen Einwirkung auf eine tönende Platte oder ein Diaphragma das Gesprochene wieder erzeugen.

Die Instrumente sind in den Fig. 1 und 2 vollständig abgebildet.

Fig. ι ist ein Durchschnitt des sendenden oder gebenden, Fig. 2 des empfangenden Instrumentes.

Das resonirende Mundstück α ist von einer solchen Gröfse und Form, dafs in dasselbe hineingesprochen werden kann; es hat an einem Ende oder einer Seite eine Oeffnung und ein Diaphragma oder mehrere Diaphragmen b, worauf die Schallwellen von der. menschlichen Stimme wirken. Diese und die dadurch dem Diaphragma ertheilte Bewegung veranlassen ein Steigen und Fallen der Stromstärke in der Linie auf die weiter unten beschriebene Weise, so dafs die mit der Linie / verbundene Batterie i? einen stärkeren oder schwächeren Strom durch den entfernten Elektromagneten m, Fig. 2, sendet, den Magnetismus in den Kernen vermehrt oder vermindert und dadurch auf eine tönende Platte c wirkt und diese zu Lauten anregt, welche den an der Absendiingsstation gesprochenen Worten gleichen.

Die oben beschriebenen, schon durch anderweite Publicationen bekannten allgemeinen Grundgedanken ziehen sich durch die ganze vorliegende Erfindung; deren Entwickelung hat aber zu vielen nützlichen und wichtigen Abänderungen und Variationen geführt.

Zur bequemen Handhabung ist das zum Sprechen bestimmte Instrument, Fig. 1, wie bekannt, mit einem Griff a¹ und biegsamen Zuleitungen zu der Batterie und der Linie versehen, so dafs ersteres an den Mund geführt werden kann; in gleicher bekannter Weise ist das zum Hören dienende Instrument, Fig. 2, in einen beweglichen Griff b^x gelegt, damit es mit der Platte c an das Ohr gehalten werden kann.

Dies führt den Schall unmittelbar an das Gehörorgan, und da die tönende Platte das Ohr berührt, vermehrt sie die Deutlichkeit des Schalles und verhindert falsche oder verlängerte Schwingungen der Platte.

In einigen der Abänderungen ist das Sprechinstrument als ein festgemachtes, und so auch das Hörinstrument als festes Hörrohr gezeichnet, damit beide den Wünschen der Personen oder der Oertlichkeit angepafst werden können.

Die erste Eigenthümlichkeit, welche besondere Beachtung verlangt, ist die Einrichtung des resonirenden'Mundstücks für die Stimme.

Grofse Schwierigkeiten bietet die Wiedergabe der Zischlaute, wie z. B. »S« ; dieselben scheinen von der Thatsache herzurühren, dafs diese Laute· beim Verlassen der Mündung nach abwärts ab-

gelenkt werden und nicht deutlich auf das Diaphragma wirken.

Durch Anbringen eines Randes im resonirenden Rohr unterhalb der Mündung, welche solche Zischlaute aufzunehmen hat, werden die Schwingungen entweder dem Resonanzrohr mitgetheilt oder zum Diaphragma abgelenkt.

Es ist vorzuziehen, ein Loch e am unteren Theil des Mundstückes, gegen dessen Ränder die niederwärts gehenden Schallwellen gerichtet sind, anzuwenden.

Dieselbe Wirkung wird erzielt durch eine im unteren Theile des Mundstückes angebrachte vibrirende Kante; oder es kann zu diesem Behufe die Eintrittsöffnung in dem Resonanzkasten bis auf ungefähr 13 mm im Durchmesser verengt werden.

Die nächste Eigenthümlichkeit, welche Beachtung verdient, ist die Beschaffenheit des Diaphragma im Sprechinstrument. Viele Materialien sind vom Erfinder benutzt worden, wie z. B. Metalle, Horn, Pergament, Holzstoff, Elfenbein etc., doch erzeugen diese fast alle verlängerte oder secundäre Schwingungen durch ihre eigene Resonanzweise; hierdurch wird die Articulirung mangelhaft und die Schallwellen verwirren sich.

Auf Grund von Versuchen hat Erfinder gefunden, dafs Glimmer fast gänzlich frei von jeder eigenen Resonanzwirkung ist, infolge dessen derselbe mit der gröfsten Genauigkeit auf die Schallschwingungen anspricht. Bei seiner blätterigen Beschaffenheit läfst sich der Glimmer in jeder beliebigen Stärke anwenden. Wenn er an den Kanten befestigt wird, spricht er mit gfofser Genauigkeit auf die Schallvibrationen an, ohne gespannt werden zu müssen. Ferner üben die Wechsel der Temperatur und der Luftbeschaffenheit keine oder nur eine sehr geringe Einwirkung auf das Glimmerdiaphragma aus.

Da es nicht praktisch ist, den Linienstromkreis bei Instrumenten zum Uebermitteln der menschlichen Stimme zu öffnen und zu schliefsen, so mufs die Leitung immer geschlossen sein und die Uebermittelung durch ein Steigen und Fallen der elektrischen Stromstärke bewirkt werden, was sich durch Vergrößerung oder Verminderung des Widerstandes in der Linie erreichen läfst.

Ein veränderlicher Widerstand kann auf verschiedene Weise beschafft werden; doch scheinen kleine Bündel, Büschel oder Scheiben aus halbleitendem, elastischem Faserstoff, z. B. Seidenfäserchen mit einem dazwischengebrachten leitenden oder halbleitendeii Material die empfindlichsten zu sein.

Einen solchen Widerstand nennt Erfinder einen elektrischen Stromstärkenregulator; derselbe wird durch das schwingende Diaphragma mehr oder weniger stark, znsammengedrückt.

Die Stärke des elektrischen Stromes wächst, sowie er zusammengedrückt wird, oder nimmt ab, sowie die Fasern sich ausdehnen.

Der Faserstoff wird in Form einer kleinen Rolle t, Fig. 4, zwischen die feine Diaphragmafeder u und den stellbaren Presser ν gelegt, welcher durch eine Schraube oder sonstwie in der elektrischen Leitung an diesem Punkte justirt werden kann, oder er wird in eine Höhlung in besagtem Presser ν gelegt, wie in Fig. 1, wobei unter dem Diaphragma b ein zartes Mittelstück w aus Kork liegt, mit einem Stück Platinfolie x, welches mit der Faser in Berührung gesetzt wird. In allen Fällen wird die leitende Verbindung am Diaphragma durch einen schwachen Streifen aus Platin oder ähnlichem Material, welcher sich von der Mitte bis zur Batterie- oder Linienklemmschraube erstreckt, hergestellt. Der Faserstoff wird halbleitend gemacht durch Reiben mit Graphit, weichem Metall oder ähnlichem Material, oder durch eine Schicht von Metall auf seiner Oberfläche, oder auch durch Vermischung mit feinen Theilchen eines leitenden oder halbleitenden Materials. Das Leitungsvermögen wechselt mit der Dichte des Fäserbündels oder Büschels.

Die feine Feder u, Fig. 4, wird auf dem Glimmerdiaphragma b leicht aufgelöthet, wobei das Loth in feine, in den Glimmer gebohrte Löcher eindringt.

In Fig. 3 wird der Stromstärkenregulator durch Wasser oder sonstige halbleitende elektrolytische Flüssigkeit in einem Becher f gebildet.

Die von der Batterie kommenden Drähte werden in diesem Becher zu den Elektroden oder leitenden Spitzen 2, 3 geführt, welche sich gegenüber den Spitzen 4, 5 auf dem Diaphragma b befinden.

Der Becher ist verstellbar zur Regulirung der Entfernung zwischen den Elektroden, und die Stromstärke wächst und fällt, wie die Entfernung zwischen den Elektroden sich ändert, da diese bei und durch Schwingungen des Diaphragmas bewegt werden.

Wenn mehrere Elektroden verwendet werden, welche einander gegenüberstehen und, aufser an ihren Enden, isolirt sind und die Leitung von einer Elektrode zur anderen geführt wird, so dafs der Strom alle Elektroden der Reihe nach durchlaufen mufs, dann wird das Wachsen und Fallen der elektrischen Stromstärke befördert, weil die kleinste Schwingung der einen Gruppe der Elektroden mit der Anzahl der Stellen, an welchen die metallische Leitung eine Unterbrechung oder Aenderung erleidet, sich vervielfältigt.

Im Empfangs- oder Hörinstrument mufs die tönende Platte c von verzinntem Eisen sein und auf dem Rande des Gehäuses ruhen; der Magnet m mufs sich näher oder ferner von derselben einstellen lassen und lose durch ge-

schlitzte Zungen verbunden sein. Diese Platte spricht auf die elektrischen Pulsationen an zufolge der Anziehung seitens der magnetisirten Kerne; der daraus entspringende Laut wird zu hören sein, wenn die Platte in die Nähe des Ohres gebracht oder an das Ohr gehalten wird.

Wenn die Platte von dem Magneten durch eine feine Feder abgerissen wird, oder wenn man sie von demselben abfallen läfst, dann kann das Instrument als Rufapparat benutzt werden, mit Hülfe eines Schlüssels oder einer Kurbel in der Absendestation; durch Oeffnen und Schliefsen des Stromkreises wird dann die Platte in Bewegung versetzt und ein lauter Ton hervorgebracht.

In einigen Fällen erlangt Erfinder einen veränderlichen Widerstand dadurch, dafs er eine mehr oder weniger innige Oberflächenberührung herstellt, wie solche zwischen einer mit Graphit bedeckten Scheibe und einem an ihr liegenden, ebenfalls mit Graphit oder sonstigem halbleitenden Material bedeckten Diaphragma stattfindet, so dafs die Annäherung oder die Ausdehnung der Oberflächenberührung ein Steigen und Fallen der Stromstärke im Gefolge hat, wenn nur die bezüglichen Theile in die telegraphische Leitung eingeschaltet sind.

Mitunter wendet Erfinder auch eine Nebenschliefsung in der Linie oder eine Zweigleitung zur Erde an, worin ein Elektromagnet zur Neutralisirung jeder statischen Ladung oder Entladung in der Linie untergebracht wird. :

Mitunter durchlöchert der Erfinder das Diaphragma ίο, Fig. 13, und legt einen Streifen elastischen Materials 40 quer über dieses Loch des Diaphragmas und darauf ein Stück Folie, so dafs dasselbe auf sehr schwache Schwingungen anspricht; in einigen Fällen werden zwei oder mehr Diaphragmen an verschiedenen Seiten des Resonanzkastens angebracht, jedes mit seinem eigenen Stromstärkenregulator; dabei sind die Diaphragmen entweder von gleicher oder von verschiedener Gröfse, Beschaffenheit und. Spannung, so dafs sie auf Veränderung der Töne oder der akustischen Verhältnisse ansprechen, während die verschiedenen Spannungsregulatoren sich alle in der elektrischen Leitung befinden. Dies liefert gröfseres Steigen und Fallen in der Stromstärke bei längeren Linien, indem die Diaphragmen gleichzeitig auf die Stromstärkenregulatoren einwirken. .

In einigen Fällen zieht Erfinder vor, das Mundstück des Sprechinstrumentes hinreichend grofs oder überhängend zu machen, zur Aufnahme aller Schallschwingungen, mögen sie vom Munde, der Nase oder der Kehle herrühren; Es lassen sich mehrere Contactspitzen von Platin, welche neben einander an dem Diaphragma sitzen, anwenden;, dieselben werden die Öberflächenberührung vermehren oder vermindern, je nach der Weite der Schwingungen des Diaphragmas.

Dabei wird ein Tropfen von einer Flüssigkeit, wie OeI oder Glycerin, zwischen der Contactspitze und dem Diaphragma den Stromkreis geschlossen erhalten, während die Bewegung des Diaphragmas ein Wachsen und Abnehmen der Stromstärken verursacht. ,

Der aus Fasern und leitendem oder halbleitendem Material gebildete Stromstärkenregulator kann entweder trocken oder mit einer Flüssigkeit angefeuchtet sein.

Erfinder verbindet die Batterie mitunter mit dem übermittelnden Instrument so, wie es in Fig. 5 gezeigt ist.

h ist die Resonanzkammer, an deren Ende das Diaphragma 10 sich befindet.

An jeder Seite dieses Diaphragmas befinden sich Federn c² c³ mit Spitzen aus comprimirtem Graphit, am besteh mit Gummi elasticum oder irgend einer sich nicht schnell zersetzenden Substanz gemischt; es läfst sich auch der oben beschriebene elastische Faser-Stromstärkenregulator anwenden.

Diese Spitzen stehen sich auf entgegengesetzten Seiten des Diaphragmas gegenüber und kommen mit Platinfoliescheiben, welche an dem Diaphragma befestigt sind, in Berührung. Die Feder c³ geht durch ein Loch oder einen kleinen Schlitz in der Seite der Kammer h. d² und d³ sind die Linienbatterien. Die Batterie d³ liegt mit Zink an der Linie oder der Feder c² und die Batterie rf³ mit Kupfer an der Linie oder der Feder c³.

Wenn die Federn c² und c³ so eingestellt werden, dafs sie beide in gleicher Weise das Diaphragma berühren, dann geht kein Strom in die Linie; wenn jedoch das Diaphragma in Schwingungen versetzt wird, veranlafst seine Bewegung nach einer Seite hin, sage nach c² hin, einen gröfseren Druck auf den Graphit dieser Feder und eine Verminderung des Druckes auf den Graphit an c³; dadurch wird das Gleichgewicht der Batterien d² und d³ gestört; , da d² überwiegt, so schickt sie einen negativen Strom zur Linie; sobald das Diaphragma in seine normale Lage zurückgekehrt ist, werden sich die Batterieströme wiederum gegenseitig neutralisiren.

Die Schwingung des Diaphragmas nach der anderen Seite hin veranlafst die Umkehrung des Druckes, und die Batterie d³ sendet einen positiven Strom in die Linie.

Da der Stromstärkenregulator aus Faserstoff oder Graphit seinen Widerstand unter leichter Druckänderung bedeutend vermindert oder vermehrt, so folgt daraus, dafs jdie Stärke der elektrischen Wellen im Verhältnifs zu der Stärke der Stimme des Sprechers stehen wird.

Fig. 6 zeigt die Contactfeder, welche am Diaphragma an einer oder an beiden Seiten desselben angebracht werden kann.

e^z ist eine U-förmige Feder, welche an der Schraube eⁱ befestigt ist, die durch die Mutter e⁵ vorwärts und rückwärts eingestellt werden kann.

e" ist die die Schraube tragende Säule.

r ist ein Stück weichen Kautschuks oder einer dasselbe ersetzenden Substanz, zwischen den Zinken der Feder e³ angebracht.

.e⁷ ist ein Draht oder Band, welches dazu dient, diese Zinken fest gegen den Kautschuk r zu drücken, um dadurch zu verhindern, dafs die Zinken als Stimmgabel wirken und so die nicht erwünschten harmonischen Schwingungen weitergeben.

r* ist die Contactspitze aus Graphit. Zweck der U-Feder und des Kautschuks ist der, eine halbstarre, oder weniger elastische Spitze als Contact darzubieten, zur Verhinderung des Zuriickspringens und um ein leichtes Nachgeben zu gestatten, wenn der Graphit von dem Diaphragma gedrückt wird.

In Fig. 3 wird das Diaphragma η des Empfangsinstruments durch einen Streifen chemisch präparirten Papiers, welcher sich in Bewegung befindet, in Schwingungen versetzt, indem die durch die Linie gehenden elektrischen Ströme mehr oder weniger Reibung zwischen dem Papier und einem Arm auf dem Diaphragma erzeugen.

Der Resonanzkasten oder die Kammer η ist mit einem Diaphragma wie oben versehen, und mit demselben ist ein Arm h² verbunden, an dessen äufserem Ende sich eine Stellschraube h³ befindet, welche auf eine mit Platin belegte Feder h^l drückt, welche letztere an diesem Arm befestigt ist und auf dem Streifen Papier ruht, welcher über die Rolle /z⁵ hinweggeht. Das Papier wird langsam durch Rotation der Trommel A⁵ bewegt und die die Linie durchlaufenden elektrischen Wellen gehen durch den Arm h² zu der mit Platin belegten Feder k* und von da durch das Papier zur Erde.

Wenn ein negativer Strom in der entgegengesetzten Richtung läuft, hört fast alle Reibung zwischen der Platinplatte und dem Papier auf und das Diaphragma des Resonanzkastens η gewinnt seine normale Position wieder.

Wenn der positive Strom denselben Weg nimmt, wird die normale Reibung des Papiers vermehrt und die auf den Piatinafederarm wirkende chemische Oberfläche ertheilt daher jetzt dem Diaphragma des Resonanzkastens eine Vorwärtsbewegung.

Auf diese Weise versetzt die zur Bewegung des chemischen Papiers oder der Oberfläche angewendete mechanische Kraft in Gemeinschaft mit dem elektrischen Strom das Diaphragma der Resonanzkammer in Schwingungen, und diese Schwingungen müssen mit denjenigen übereinstimmen, zu denen das Diaphragma h beim Sprechen in das Rohr α angeregt wird.

Diese Methode, Bewegung durch elektrochemische Zersetzung zu erlangen, beruht darauf, dafs eine sich bewegende Fläche, wenn sie in Berührung mit einem ein wenig nachgebenden Körper ist, das Bestreben hat, den letzteren mit sich fortzubewegen.

Wenn die Berührungsverhältnisse sich ändern, wird die -wechselnde Stärke der Adhäsion der Flächen genügen, um zu veranlassen, dafs die sich bewegende Fläche den nachgebenden Körper bewegt oder dafs dieser nachgebende Körper leichter gleitet und sich federnd in der entgegengesetzten Richtung zu der sich bewegenden Fläche bewegt.

Der Durchgang der Elektrizität an den sich berührenden Flächen verändert die Reibungsädhäsion, vermehrt oder vermindert dieselbe je nach den angewendeten Substanzen. Werden nun die mechanischen Kräfte so gewählt, dafs, wenn die sich berührenden Flächen nicht elektrisirt sind, die bewegende Fläche die nachgebende Fläche mit sich fortnimmt, und wenn sie elektrisirt sind, die nachgebende Fläche rückwärts über die bewegende Fläche hingleitet, so erlangt man eine mechanische Bewegung, welche von dem elektrischen Zustande der sich berührenden Flächen abhängt.

Wenn es nöthig ist, eine sehr vollkommene Articulation zu erzielen, und wenn die Tonstärke nicht wesentlich ist, wendet Erfinder die in Fig. 7 gezeigte Abänderung der Vorrichtung zum Zusammendrücken und Ausdehnen des Büschels aus leitenden Fasern an; diese Abänderung besteht darin, zwischen das Diaphragma ro und die Fasern t eine schwingende Zunge 21 aus permanent magnetischem Stahl anzubringen und dieselbe so anzuordnen, dafs sie in derselben Weise auf den Stromstärkenregulator t wirkt, als wenn sie das Diaphragma selbst wäre.

Erfinder ersetzt den Kork auf dem Diaphragma durch eine dünne Eisenarmatur 22, welche sich in nächster Nähe der magnetischen Zunge befindet, welche an ihrem einen Ende wie eine akustische Zunge so befestigt wird, dafs sie schwingen kann.

Bei dieser Anordnung bewegt sich das Diaphragma ganz frei, und seine Annäherung an und Entfernung von der magnetischen Zunge veranlafst diese, durch die magnetische Anziehung seinen Bewegungen zu folgen, und auf diese Weise wird die Zunge genöthigt, das zu thun, was früher das Diaphragma verrichtete, nämlich die Stärke des elektrischen Stromes in der Linie zu variiren.

Bei einer Abänderung des magnetischen Empfangsinstruments enthält dasselbe eine Eisenplatte, welche in die Oefmung eines Resonanzrohres eingepafst und in ihrer Mitte durch einen Träger befestigt ist, so dafs ihr äufserer Umfang frei schwingen kann, wenn das Metall von den Polen des Elektromagneten angezogen wird,

welche Pole natürlich zu beiden Seiten der Mitte liegen. Es ist indessen vorzuziehen, dafs der Träger sich um ein weniges aufserhalb des Mittels befindet, da dann zu jedem Laut einige Theile der Platte in ihrer Stimmung passen werden.

Eine excentrisch unterstützte Platte, die an ihrem Rande frei ist, spricht, wenn sie in der Sprechröhre angebracht wird, in vorteilhafter Weise auf die Töne der Stimme an; bei Verwendung einer solchen Platte wird der Stromkreis geschlossen durch einen oder mehrere Stromstärkeregulatoren, die um ihren Rand herumgestellt werden.

Erfinder hat gefunden, dafs vulcanisirter Kautschuk oder Härtgummi auf seinen Oberflächen durch die geringste Bewegung seine Temperatur ändert, und macht davon m einigen Fällen zu dem Diaphragma des Resonanzkastens h, Fig. 8, Gebrauch; er stellt dann eine thermo-elektrische Säule /z^l in allernächster Nähe des Kautschuks auf, so dafs die durch das Schwingen des Diaphragmas ίο erzeugten Temperaturänderungen elektrische Ströme innerhalb der Thermosäule entstehen lassen, und indem diese die Linie / passiren und einen sehr empfindlichen Elektromagneten durchlaufen und auf ein Diaphragma ■wirken, bringen sie dieselben Töne wieder hervor, welche auf das Kautschukdiaphragma eingewirkt haben.

In der Praxis verbindet Erfinder mit dem Sprech- oder telephonischen Apparat Signalglocken, die so angeordnet sind, dafs, wenn das Telephon nicht im Gebrauch ist, die Leitung vermittelst eines Umschalters auf die Glocke geschaltet wird und die Glocke wie ein Rufer wirkt.

Als Eigenthümlichkeit dieser Glocken ist hervorzuheben, dafs ihr Elektromagnet einen sehr grofsen Widerstand besitzt. Erfinder verwendet hauptsächlich Neusilberdraht zur" Bewickelung, um eine rasche Abnutzung der Batterie zu verhindern.

Eine grofse Anzahl telephonischer Drähte läfst sich mit einer Batterie betreiben, wenn diese Glocken benutzt werden.

Die vom Erfinder angewendete Methode zum Ueberziehen nichtleitender Substanz mit metallischer Substanz ist die Ausscheidung der Metalle aus ihren Salzen, indem man sie den Dämpfen aussetzt, welche von feuchtem, phosphorsaurem Salz, ζ. Β. phosphorsaurem Kalk, aufsteigen, oder indem z. B. Seide in ein versiegeltes Rohr, das mit metallischen Elektroden versehen ist, eingelegt wird und die Elektroden durch das Durchleiten elektrischer Funken verflüchtigt werden, wobei die so verflüchtigten Metalle sich auf die Seide absetzen und dieselbe überziehen.

Wenn sehr lauter Schall erforderlich ist, wie in Fabriken, so kann das Diaphragma des Empfangsinstruments mit dem Ventil eines Luftbehälters, in welchem Luft unter regulirtem Druck vorräthig ist, in Verbindung gesetzt werden.

Die Luft, welche man herausläfst, wirkt mit grofser Kraft auf ein besonderes, an einer passenden Stelle angebrachtes Diaphragma. Letzteres mufs zur Erzielung klarer Töne einen Dämpfer erhalten zur Unterdrückung verlängerter Schwingungen. Dasselbe kann durch Anhalten der Finger gedämpft werden, oder auch durch ein stark angespanntes Seil, woran sich das Diaphragma reibt, oder durch eine Schraube, die mit einer Kautschukspitze versehen ist und sich mit dieser an das Diaphragma legt.

Zum Uebertragen aus einer Leitung in eine andere gebraucht Erfinder in dem. Empfänger aufser dem Elektromagneten einen elastischen Stromstärkenregulator, Fig. i, in Verbindung mit dem empfangenden Diaphragma, und schaltet sie in die zweite Leitung ein, so dafs von der fernen Station eintreffende . elektrische Wellen durch den Elektromagneten das Diaphragma in Schwingungen versetzen, dieses aber auf den Stromstärkenregulator wirkt und so die Wellen in die zweite Leitung überträgt, damit sie am anderen Ende mittelst eines Elektromagneten und eines Diaphragmas aufgenommen werden können.

In einigen Fällen läfst Erfinder das Diaphragma durch seine Bewegungen eine Niederschrift des Schalles erzeugen und benutzt zu diesem Zwecke einen regelmäfsig zwischen zwei Rollen 25, 26, Fig. 9 und 10, vorwärts bewegten Streifen Papier, zwischen welchem Papierstreifen und der oberen Rolle 25 sich gleichzeitig ein schwacher Faden oder Draht 30 aus weichem Metall mit dem Streifen fortbewegt.

Von dem Diaphragma 10 des Resonanzkastens h aus geht ein feines Stäbchen 28 nach diesem Faden oder Draht und trifft diesen so nahe wie möglich an dem Zusammentreffen der Rollen. Das Stäbchen endet in eine Gabel oder in ein Auge, durch welches der Faden geführt wird; folglich können im Faden oder Draht Ablenkungen von seiner Richtung oder Biegung erzeugt werden, bevor derselbe in das Papier durch den Druck der Rollen hineingedrückt wird. Somit lassen sich aber auch die Laute wieder erzeugen, wenn ein tönendes Diaphragma mittelst der durch den Faden oder Draht erzeugten, wellenartig gebogenen, vertieften Linien in Schwingungen versetzt wird.

Wird der faserige Stromstärkenregulator innerhalb eines kleinen Kautschukbandes untergebracht, so wird derselbe elastischer und die Faser kann sich durch die vom Strome erzeugte Wärme ausdehnen, ohne die Stromstärke zu ändern.

Wenn ein Streifen Hartgummi oder eine Schnur von Seide oder anderem Material, mit

Graphit oder metallischer Folie überzogen, zwischen das Diaphragma und eine feste Unterlage gelegt wird, so wird die durch die durchgehenden elektrischen Ströme hervorgebrachte Expansion und Contraction dem Diaphragma eine Bewegung ertheilen, welche mit der Bewegimg des die elektrischen Pulsätionen erzeugenden Diaphragmas übereinstimmt.

In einigen Fällen mufs das Diaphragma frei schwingen können, ohne durch Berührung mit irgend einer unbeweglichen Substanz gestört zu werden.

Erfinder sorgt hierfür, indem er auf dem Diaphragma io, Fig. 12, einen kleinen Cylinder t¹ von Hartgummi oder nicht leitendem Material anbringt, innerhalb welches Cylinders sich der faserige Stromstärkenregulator t befindet, welcher letztere auf einem Siück Platinfolie ruht, das mit einem Pol der Batterie verbunden ist. Innerhalb dieses Cylinders t¹ ist eine Scheibe t¹⁰ von Eisen oder sonstigem Metall, lose sitzend, angebracht, die aber gegen den Stromstärkenregulator durch eine Feder ^⁸ und Schraubenkappe t⁹ angedrückt wird. Der andere elektrische Conductor ist mit besagter Feder verbunden. -

Die Trägheit der metallischen Scheibe verursacht mehr oder weniger Compression des Spannungsregulators, sobald das Diaphragma zum Schwingen angeregt wird; daher rührt es, dafs die elektrischen Pulsationen in Uebereinstimmung mit den Schwingungen in die Linie entsendet werde^.

Fast dieselbe Wirkung wird hervorgebracht durch Verbindung der Scheibe i¹⁰ mit einer nachgebenden Feder t^lx, welche von einem Rande des Diaphragmas zum anderen reicht, wie ersichtlich in Fig. 11.

Diese Einrichtung des Stromstärkenregulators ist besonders werthvoll für grofse Diaphragmen.

In einigen Fällen benutzt Erfinder ein Diaphragma aus weichem Kautschuk in unmittelbarer Berührung mit dem gebenden oder empfangenden Diaphragma, damit dasselbe jede verlängerte oder falsche Schwingung verhindere oder dämpfe und die Laute reiner und frei von verlängerten Tönen mache.

Bei Anfertigung des Stromstärkenregulators zieht Erfinder es in einigen Fällen vor, Lampenschwarz, gemischt mit reinem Graphit, amorphem Phosphor und einer sehr kleinen Menge nicht leitenden Materials anzuwenden, wie z. B. Gummi elasticum, welches in einem vollkommen verdunstbaren Lösemittel aufgelöst ist.

In Fig. 14 hat Erfinder die Leitung so dargestellt, dafs sie durch das Diaphragma 10, Stromstärkenregulator t und Duluc's trockene galvanische Batterie DPB zur Erde geht. Diese Batterie besteht aus ungefähr 300 Paaren mit Silber und schwarzem Manganoxyd überzogener Papierscheiben.

Fig. 15 zeigt die oben erwähnte Einrichtung zum Verstärken der Laute. 10 ist das durch den Laut zum Schwingen gebrachte Diaphragma. 42 ist ein durch dieses Diaphragma bewegbares Ventil. 43 ist ein Behälter, welcher Luft unter einem bestimmten Druck enthält. b ist das Diaphragma, gegen welches die dui;ch. das Ventil herausgelassene Luft wirkt, und t ist der Stromstärkenregulator zum Entsenden der elektrischen ^f Pulsationen, Es kann aber auch ein zum Hören zu benutzender Resonanzkasten an derselben Stelle angebracht werden.

Erfinder, hat beobachtet, dafs ein kupfernes Diaphragma oder ein solches von Glimmer oder sonstigem, Kupfer enthaltenden, dehnbaren Material mit dem permanent magnetischen, Elektromagneten zum Geben oder Empfangen, brauchbar ist.

Wenn ein mit einem Metallknopf versehenes Diaphragma so dicht an dem permanent magnetischen Kerne ist (s. Fig. 16), dafs die durch Schall entstehenden Schwingungen des Diaphragmas den Knopf veranlassen, gegen den Kern zu schlagen, so entstehen dementsprechende elektrische Ströme in einer den Magneten umgebenden Spule, und es werden dieselben;, auf einen Elektromagneten im fernen Instrument zufolge seiner Molecularverschiebungen wirken.

Wenn das Diaphragma 10 mit einem in seiner Mitte angebrachten dünnen Rohr, wie in Fig. 17. ersichtlich, versehen ist und dieses in die den einen Pol eines Magneten 48 umgebende Spule, hineinragt, so wird der in dieser Spule durch das Schwingen des Diaphragmas und des Rohres erzeugte Strom weit stärker sein, als der von einer flachen Armatur auf dem Diaphragma oder von dem Diaphragma selbst erzeugte Strom. Der Magnet 48 kann von einer in einem Localstromkreise mit Batterie liegenden Spule magnetisirt werden.

Wenn der eine Pol des permanenten Magneten m^s, Fig. 18, mit der Platte c verbunden ist, so dafs die letztere durch Induction magnetisirt wird, dann wird der in der den einen Pol des besagten Magneten umgebenden Spule erregte Strom stärker. In diesem Falle höhlt Erfinder das Ende des von der Spule umgebenen Poles aus und legt ein kleines Stück weichen Gummi oder Gummirohr in die Höhlung, welches dazu dient, die Schwingungen des Diaphragmas zu dämpfen und falsche oder harmonische Schwingungen beim Sprechen zu verhindern.

Fig. 19 stellt das Diaphragma 10, den Stromstärkenregulator t mit seiner Stellschraube und die locale Leitung, die Batterie B enthaltend, dar. Dieser Localstromkreis enthält die primäre Inductionsspule 49, und es befindet sich in demselben auch eine Taste 50.

Eine secundäre Inductionsspule 51 befindet sich in dem Linienstromkreise und es werden

in dieser elektrische Ströme erregt durch die infolge der Schwingungen des Diaphragmas io eintretenden Aenderungen der Stromstärke in dem localen Stromkreise.

Die secimdäre Spule mufs manchmal viele Lagen von feinem Draht erhalten, damit sie einen Strom von hoher Spannung liefern kann, um die Inductionswirkungen, aus benachbarten Linien herrührend, zu überwinden.

Erfinder legt das empfangende Instrument auf der fernen Station zwischen die Inductionsspule und die Erde, wie bei Ji, und benutzt einen Elektromagneten EM mit polarisirtem Anker, welcher an eine Glocke schlägt. Dieser spricht an, wenn der Taster 50 in der localen Leitung auf der entfernten Station geöffnet und geschlossen wird.

In der Fig. 20 ist eine ähnliche Inductionsspule 49 und locale Leitung dargestellt, doch ist der Stromstärkenregulator aus Platinfolie auf der Oberfläche von zwei weichen Gummiröhren gemacht, von denen die eine auf dem Diaphragma, die andere auf der Stellschraube sitzt.

Eine Nebenschliefsung und ein Rheostat bei R¹ dient dazu, die magnetische Wirkung in der Inductionsspule zu verlängern und auf diese Weise eine allmälige Zu- und Abnahme des elektrischen Stromes in der Linie zu sichern, anstatt dafs eine' Unterbrechung desselben eintritt, wenn die Platina-Oberflächen sich trennen. Am Empfangsdiaphragma c wirkt das Zu- und Abnehmen des elektrischen Stromes in der Linie und der in dieser liegenden Spule auf den permanenten Magneten und versetzt das Diaphragma c in Schwingungen; durch Anbringung einer Nebenschliefsung zu der Spule und Aufnahme einer aus Metallplatten in angesäuertem Wasser bestehenden secundären Batterie in dieselbe wird die Thätigkeit gleichmäfsiger und der Schall deutlicher.

Wenn das Diaphragma, wie in Fig. 21, so eingerichtet wird, dafs es durch eine Zwischenlage von weichem Gummi auf eine Feder 56 wirkt, verursacht letztere ein Zu- und Abnehmen der Stärke des elektrischen Stromes, wenn eine Reihe von Widerständen 57 mit federnden Zungen der Feder 56 nahe gegenübergestellt werden.

Je gröfser die Amplitude der Schwingungen des Diaphragmas ist, ein desto kürzerer Schlufs wird in der elektrischen Leitung hergestellt werden und desto geringer wird der Widerstand sein, weil der Strom seinen Weg an der Feder 56 entlang geht, anstatt alle Widerstandsrollen mit zu durchlaufen.

Sobald eine harzige oder elektrophorische Scheibe 58 unmittelbar vor jedem Diaphragma 10, wie in Fig. 22, angebracht ist, die Linie mit dem Diaphragma und die Erde mit diesen elektrophorischen Scheiben 58 verbunden wird, so"werden die Diaphragmen wechselweise auf einander einwirken und jedes sowohl zum Sprechen wie zum Hören benutzt werden können.

Wenn mehrere Liniendrähte neben einander hinlaufen, wird der für den akustischen oder sprechenden Telegraphen benutzte durch die in den anderen thätigen Ströme elektrisch inducirt, und es werden falsche Laute erzeugt.

Erfinder wirkt dieser Induction entgegen, indem er einen oder mehrere Elektromagnete 59, Fig. 23, in den Stromkreis des sprechenden Telegraphen, und einen oder mehrere Elektromagnete^oo in den Stromkreis der neben ihr hinlaufenden Drähte einschaltet und indem er die gegenüberliegenden Kerne von 60. in eine solche Entfernung von den Kernen von 59 bringt, dafs eine gewisse magnetische Wirkung in 59 durch Induction hervorgebracht ist, welche der Wirkung der aus den. benachbarten Linien inducirten Ströme entgegengesetzt ist. Wird die Entfernung zwischen diesen Magneten, wenn der Sprechtelegraph nicht im Gebrauch ist, so lange. verändert, bis das Diaphragma keinen von den Inductionsströmen herrührenden Laut hören läfst, so werden jene Ströme, ob sie stark oder schwach sind, vollständig neutralisirt und werden keine falschen Laute erzeugen, wenn der sprechende Telegraph im Gebrauch ist.

Erfinder benutzt auch doppelte Spulen von Draht für denselben Zweck, von denen die eine in der akustischen Linie und die andere in derjenigen Linie liegt, deren Inductionswirkung ausgeglichen werden soll.

Claims (1)

1. Patent-Ansprüche:

   1. Die beschriebene und in Fig. 1 dargestellte Form des Edison'sehen Telephons, gekennzeichnet durch: *

   a) das als Resonanz wirkende Mundstück, welches zur besseren Wiedergabe der Zischlaute mit einer vorstehenden Kante an der Innenseite oder mit einem Loche von scharfer Kante versehen ist;

   b) die Construction des aus elastischer Faser und leitendem Material zusammengesetzten, änderbaren, Widerstandes

   ^! (vom Erfinder »Stromstärkenregulator« genannt);

   c) die angegebene Form der Regulirung des Druckes, unter welchem dieser Stromstärkenregulator sich befindet, durch: eine Stellschraube.

   2. Die Verbindung des Diaphragmas mit einem Resonanzkasten, mit Leitungsanschlüssen zu beiden Seiten des Diaphragmas und mit einer Batterie, wie in Fig. 5 gezeigt.

   3. In einem durch Schall in Thätigkeit versetzten telegraphischen Instrument ein oder mehrere Contacte von nachgebendem Material, welche eine Zu- und Abnahme der Stromstärke erzeugen, angemessen dem

   durch das Diaphragma hervorgerufenen Druck, wie beschrieben.
   In einem durch Schall in Thätigkeit gesetzten telegraphischen Apparat ein mit einer tönenden Fläche ausgerüstetes Empfangsinstrument in Vereinigung mit einer durch Kraft bewegten Reibungsfläche, welche in Verbindung mit dem elektrischen Strom den tönenden Empfänger in Schwingungen versetzt und Töne hervorbringt, welche mit denen am gebenden Apparat übereinstimmen, wie mit Bezug auf Fig. 3 beschrieben.

   Die Verbindung einer thermo-elektrischen Säule, Fig. 8, mit einem Diaphragma von Hartgummi oder vulcanisirtem Gummi, wie beschrieben.

   Die Verbindung des Diaphragmas und Stromstärkenregulators mit einer magnetischen Zunge und einer eisernen Platte auf dem Diaphragma, wie beschrieben und in Fig. 7 gezeigt.

   Die Verbindung eines durch Schall in Thätigkeit gesetzten Diaphragmas mit einem Elektromagneten, einem Ventil und einem Behälter mit comprimirter Luft oder Gasen, zum Wiedererzeugen der Laute in lauteren Tönen.

   Die beschriebene Methode zur Bereitung der Faser für elektrische Stromstärkenregulatoren vermittelst leitender oder halbleitender Materialien, welche mit solchen Fasern innig verbunden werden, wie beschrieben.

   13·

   14.

   Eine an den Rändern lose Platte, die auf einer Säule oder einem Ständer in einem Instrument zum telegraphischen Empfang von Tönen angebracht ist, wie beschrieben. Die in Fig. 14 abgebildete trockene Batterie in Verbmdung mit dem gebenden und empfangenden Diaphragma.
   Die Verbindung eines eisernen Diaphragmas an dem einen Ende mit einem Magneten, Fig. 18, in einem telephonischen Instrument, wie beschrieben.
   Die beschriebenen und in den Fig. 19 und 20 skizzirten Schaltungen, gekennzeichnet durch Einschaltung der Taste 50 bezw. der Nebenschliefsung Ji¹ in den Localstromkreis und des polarisirten Ankers bezw. der secundären Batterie SB in den Linienstromkreis.

   Die Verbindung eines Diaphragmas mit Rheostaten oder Widerständen in dem Linien- oder dem localen Stromkreise, welche durch die Schwingungen des Diaphragmas und im Verhältnifs zu der Amplitude dieser Schwingungen theilweise durch kurze Schliefsung ausgeschaltet werden, wie beschrieben und in Fig. 21 abgebildet.
   Ein oder mehrere Elektromagnete und ein oder mehrere ausgleichende Magnete zum Neutralisiren der Inductionswirkung benachbarter Telegraphendrähte, in Verbindung mit einer elektrischen Leitung, welche Instrumente zur Reproduction des Schalles enthält, wie mit Bezug auf Fig. 23 beschrieben.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen.