DE22189C - Transmission und Reception von elektrischen Strömen - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

KLASSE 21: Elektrische Apparate.

Patentirt im Deutschen Reiche vom 17. October 1880 ab.

Die vorliegende Erfindung betrifft Neuerungen in der Transmission und Reception von elektrischen Strömen, und zwar insbesondere bezüglich der Aufgabe und des Empfanges gewöhnlicher telephonischer oder mit Hülfe eines Elektrophons aufgegebener Depeschen.

Diese Neuerungen bestehen im wesentlichen darin, den (von der Batterie oder dem Telephon u.s.w. kommenden) abgehenden Strom von bedeutender Quantität und geringer Spannung in einen inducirten Strom von hoher Spannung zu verwandeln, damit er im Stande sei, die Widerstände in der Leitung zu überwinden und schliefslich diesen inducirten Strom bei seiner Ankunft wieder in einen Quantitätsstrom umzuwandeln, welcher unmittelbar den empfangenden Apparat oder ein mit einer Localbatterie zusammenhängendes Relais in Thätigkeit setzt. Zu diesem Zweck wird auf jeder der Stationen, welche man mit einander verbinden will, ein gewöhnlicher (Ruhmkorff-) Inductor angeordnet. Die feinen oder inducirten Drähte dieser Inductoren sind mit einander auf gewöhnliche Weise durch einen einzelnen Draht und die Erde oder durch zwei Drähte in Communication gebracht, während die Apparate und etwaige Batterien auf jeder Station in den Leitungskreis des dicken oder inducirenden Drahtes eingeschaltet sind.

Eine derartige Anordnung ist auf der beiliegenden Zeichnung beispielsweise in drei verschiedenen Modificationen zur Veranschaülichung gebracht.

Fig. ι zeigt eine Aufgabestation mit einem Elektrophon, welche sich dadurch charakterisirt, dafs das empfangende Telephon / in den feinen Draht der kleinen Inductionsrolle e des Apparates eingeschaltet ist. Der dicke Draht der kleinen Rolle e communicirt mit dem dicken Draht der Nebenrolle b, deren dünner Draht bei c in die Erde und bei d in die Linie führt. Die Kohlencontacte befinden sich im Leitungskreis des dicken Drahtes. Spricht man nun vor dem Elektrophon, so machen die Veränderungen des Stromes sich in dem dicken Draht der Rolle b bemerkbar, und es entstehen die inducirten Ströme, welche nach dem Leitungsdraht d gelangen, in dieser Rolle. Spricht man dagegen von der anderen Station, so erzeugen die durch den Draht d ankommenden inducirten Ströme in dem dicken Draht der Rolle b und darauf in demjenigen der kleinen Rolle e des Elektrophons Ströme von bedeutender Quantität, welche schliefslich in dem feinen Draht dieser Rolle e inducirte Ströme, die das Telephon ertönen lassen, hervorrufen. Die zweite Umwandelung ist hier für das Telephon nothwendig, weil, besonders bei längeren Linien, die Rolle b genügend stark sein mufs und nicht mehr im Verhältnifs zum Telephon steht, während die kleine Rolle e des Elektrophons dagegen sich speciell nach der Construction des Telephons richtet. In diesem Fall ist es unnütz, den Hammer der Rolle functioniren zu lassen.

Fig. 2 zeigt die Erfindung für die Zwecke der Telegraphic, nämlich für zwei gewöhnliche Telegraphenstationen nutzbar gemacht. Hier sind GG¹ Morse'sche Schlüssel. Dieselben sind, wie auch die empfangenden Apparate oder Relais KK¹, in die primären Drähte der bezw. Rollen b b¹ eingeschaltet, während die secundären Drähte besagter Rollen einerseits bei c c¹

mit der Erde und andererseits bei dd¹ mit der Linie in Verbindung stehen, ζ bezw. z¹ bezeichnet einen nach Belieben zu benutzenden Unterbrecher, welcher in der Leitung des Empfängers placirt ist, und welcher gestattet, diese Leitung zu unterbrechen, wenn man telegraphiren und verhindern will, dafs die Depeschen in den Empfangsapparat der eigenen Station gelangen. Drückt man nun auf den Hebel h, so findet Contactschlufs statt, und die Rolle b tritt in Function. Infolge dessen geräth der zugehörige Hammer in Thätigkeit und wird die Linie d d^l von einer Reihe unendlich nahe auf einander folgender Ströme durchlaufen, welche in dem dicken Draht der Rolle b^x eine Reihe ebenfalls unendlich nahe auf einander folgender Ströme von bedeutender Quantität erzeugen. Diese letzteren wirken nun auf den Morseschen Apparat und bringen auf dem Papierstreifen die bekannten Zeichen hervor.

In diesem Fall wird die Linie belebt, wenn man den Leitungskreis am Schlüssel schliefst, und die Batterie functionirt nicht continuirlich. Man kann jedoch auch die Batterie ohne Unterbrechung wirken und einen ununterbrochenen Strom durch den dicken Draht der Rolle b' gehen lassen; man erhält dann inducirte Ströme in dem Moment, wo der Contact am Schlüssel aufgehoben wird. In diesem Fall arretirt man den Hammer der Rolle. Da die Unterbrechung eine augenblickliche ist, so werden hierbei auf dem Papierstreifen des Apparates zwar nur Punkte hervorgebracht, es genügt jedoch eine zweckmäfsige Uebereinkunft zwischen den communicirenden Stationen, um diese Zeichen verständlich zu machen.

Schaltet man in die Linie einen Sprechapparat (etwa ein Telephon) ein, so wird dieser gleichzeitig mit dem Telegraphen und gut functioniren, da ihn die momentanen Unterbrechungen des Stromes nicht merklich stören können. Anstatt des Morse'schen Apparates läfst sich übrigens auch jeder beliebige andere anwenden und, wenn die Linie hinreichend kurz ist, so kann man den Aufgabeapparat direct in den Leitungskreis des dünnen Drahtes der Nebenrollen einschalten.

In Fig. 3 endlich ist eine Modification dargestellt, welche die Neutralisirung der Inductionswirkungen der benachbarten Drähte auf den die Signale oder Depeschen übermittelnden Draht bezweckt. Es wird nämlich die Aufgabe von der Reception völlig getrennt, d. i. eine besondere Rolle für die Aufgabe und eine besondere Rolle für den Empfang angeordnet.

Der Transmissionsapparat und (wenn solche vorhanden) die Batterien sind in den Leitungskreis des dicken oder inducirenden Drahtes m der Abgangs- oder Aufgaberolle η eingeschaltet. Letztere ist wie gewöhnlich constrnirf und steht mittelst des einen. Endes ο ihres inducirten Drahtes mit dem Leitungsdraht der Linie in Verbindung.

Das andere Ende ρ dagegen theilt sich in zwei Zweigdrähte, von denen der eine, q, nach einem Condensator r führt und bei j in die Erde geht, während der mit t bezeichnete mit dem einen Ende des inducirten Drahtes der empfangenden Rolle u verbunden ist, dessen anderes Ende ν in die Erde führt. Im Leitungskreis des dicken Drahtes w der Rolle u befindet sich der Receptionsapparat.

Der vom Transmissionsapparat kommende Quantitätsstrom erzeugt in dem dünnen Draht der Rolle η inducirte Ströme von hoher Spannung, welche die Linie o-o¹ durcheilen. Auf der Ankunftsstation durchströmen dieselben den inducirten Draht der Rolle n¹ (was mit einer nur geringfügigen Vermehrung des Widerstandes verbunden ist) und treten durch das Ende f^l wieder aus. Sie sind nicht stark genug, um direct über den Condensator r¹ in die Erde zu gehen, sondern gelangen durch den Draht t^x in den inducirten Draht der empfangenden oder Ankunftsrolle u^x und schliefslich durch v¹ in die Erde. Die hierbei in dem dicken oder inducirten Draht w^y der empfangenden Rolle erzeugten Quantitätsströme setzen die Receptionsapparate, seien dieselben nun telegraphische oder telephonische, in Thätigkeit.

Ueber die Bedeutung und Wirkungsweise der erwähnten Condensatoren ist noch hinzuzufügen:

Bekanntlich sind die auf einer Linie ankommenden Ströme von ,zweierlei Beschaffenheit. Theilweise kommen sie vom Aufgabeapparat her, theilweise entstehen sie infolge derjenigen Induction, welche von den benachbarten Leitungsdrähten auf den gerade betrachteten ausgeübt wird.

Ströme letzterer Beschaffenheit entstehen vornehmlich in der Nähe der Station. Sie treten in gewisser Menge auf und können den feinen Draht der empfangenden Rolle u^x nicht durchströmen; sie gehen deshalb durch den Condensator r^x zur Erde, da dieser einen gerade passenden Widerstand besitzt wegen seiner Bildung aus zwei leitenden, durch eine isolirende Platte von einander geschiedenen Platten.

Ströme ersterer Art, von geringer Quantität, aber sehr hoher Spannung (da sie bereits die ganze Länge der Linie durchlaufen haben), werden durch den nicht leitungsfähigen Widerstand des Condensators angehalten, überwinden dagegen leicht den Widerstand der empfangenden Rolle.

Beim Abgang wirkt der Condensator r ganz ähnlich: der vom feinen Draht der Abgangsrolle η ausgehende inducirte Strom ist ein Strom von hoher Spannung, besitzt jedoch, da er die Linie noch nicht durchströmt hat und somit noch keinen erheblichen Verlusten aus-

gesetzt gewesen ist, noch eine bemerkenswerte Quantität.

Die Folge ist, dafs er durch den Widerstand . der Rolle u früher aufgehalten wird als durch den nichtleitungsfähigen Widerstand des Condensators. Die weitere Folge ist die leichte Communication mit der Erde und der Uebergang einer beträchtlichen Strom menge in die Linie.

Der inducirte Draht der empfangenden Rolle mufs aufs erordentlich widerstandsleistend sein, um die durch benachbarte Drähte in der Linie inducirten Ströme aufzuhalten.

Fertigt man ihn aus Kupfer, so mufs er sehr fein und sehr lang sein, wodurch die Rollen schwer und theuer werden. Es empfiehlt sich daher, zur Herstellung des besagten Drahtes die am meisten Widerstand leistenden Metalle oder Legirungen, wie z. B. Neusilber, zu verwenden.

Uebrigens ist die Widerstandskraft der Rolle und diejenige des Condensators nach den Anforderungen der zu bewerkstelligenden Transmission zu bemessen.

Claims (1)

1. Patent-Ansprüche:

   i. Die in -Fig. ι dargestellte getrennte Anordnung des Empfängers und Mikrophongebers mit Inductionsspiralen, bei welcher der Draht des Empfängers die secundäre Rolle eines Inductionsapparates schliefst, in dessen primärer (dickdrähtiger) Rolle der Mikrophongeber und die primäre Rolle eines zweiten Inductionsapparates eingeschaltet ist; die secundäre Rolle des letzteren ist mit der Linienleitung verbunden. ■
   Die beschriebene Anwendung von Inductionsapparaten bei der telegraphischen Uebermittelung mit Morse-Apparaten, bei welcher auf jeder Station Empfangsapparat und Schlüssel in die primäre Rolle eines Inductionsapparates in derselben Weise, wie sonst in die Leitung, eingeschaltet sind, während die Linienleitung mit den secundären Rollen der Inductionsapparate verbunden ist.

   Bei der Transmission und Reception von elektrischen Strömen die angegebenen Vorkehrungen zur Neutralisirung und Unschädlichmachung der durch benachbarte Drähte in der Linie entstehenden Inductionswirkungen, welche sich insbesondere charakterisiren durch:

   a) die Verbindung einer besonderen Inductionsrolle η für den gebenden Apparat mit einer besonderen Rolle u für den empfangenden Apparat;

   b) die Gabelung des Liniendrahtes bei seiner Ankunft in zwei Zweige, von denen der eine mit dem einen Ende des inducirten Drahtes der Ankunftsrolle, dessen anderes Ende in die Erde führt, verbunden ist, und der andere nach Zwischenschaltung eines passend calculirten Condensators in die Erde

   . geht.

   Hierzu I Blatt Zeichnungen.