DE248864C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

~ JVl 248864 KLASSE 65«. GRUPPE

Gegenstand der Erfindung ist eine Signalvorrichtung mittels drahtloser Telegraphie zur Sicherung von Schiffen auf See, bei welcher auf jedem Schiff bzw. auf einer Küstenstation ein Sender und ein Empfänger abwechselnd ein- und ausgeschaltet werden, wobei diese Apparate Warnungssignale abgeben, wenn zwei mit ihnen versehene Schiffe bzw. ein Schiff und eine Küstenstation so nahe aneinander sind, daß eine Kollisionsgefahr bei Nebel vorhanden ist.

Bekanntlich kann man den zufällig' auftretenden Synchronismus vermeiden, der die Aufnahme der von dem Sender des einen

!5 Schiffes ausgesandten Wellen durch den Empfänger eines anderen Schiffes verhindern würde: Man braucht hierzu^; nur die Dauer der Sende- und Empfangsperioden ungleichförmig zu verändern. Bei den hierauf basierenden Vorrichtungen ergeben sich aber noch erhebliche Schwierigkeiten dadurch, daß die Verschiedenheiten in der Dauer der Perioden eine sichere Signalisierung unmöglich machen, wenn die Schiffe in Rufweite gelangen, da diese Signale ja keine Regelmäßigkeit aufweisen und infolgedessen leicht mit zufällig durch die atmosphärische Elektrizität oder andere Apparate für drahtlose Telegraphie erzeugten Signalen' verwechselt werden können.

Gemäß der Erfindung werden diese Schwierigkeiten dadurch vermieden, daß auf jedem Schiff außer dem Empfänger zwei Wellenerzeuger vorhanden sind, die mit einem einzigen Sender zusammen arbeiten. Von diesen Wellenerzeugern ist stets nur einer im Betrieb. Der eine Wellenerzeuger arbeitet so lange, als die Schiffe-außer Rufweite sind; er wird in unregelmäßigen, jedoch periodisch sich wiederholenden Zwischenräumen mit 4<> dem Sender verbunden und von ihm getrennt. Kommen aber die beiden Schiffe in Rufweite, so daß der Empfänger jedes Schiffes die von anderen Schiffen ausgesandten Wellen aufnimmt, so wird der erste Wellenerzeuger abgeschaltet, und nun wird der zweite Wellenerzeuger in regelmäßigen, auf allen Schiffen gleichen Zwischenräumen mit dem Empfänger verbunden, so daß auf den,beiden in Rufweite'gelangten Schiffen die Aufnahme und die Absendung der Wellen regelmäßig abwechselt. Entfernen sich die beiden Schiffe dann wieder voneinander und gelangen sie außer Rufweite, so wird der zweite Wellenerzeuger abgeschaltet und der erste wieder in Betrieb gesetzt.

Auf der Zeichnung ist beispielsweise eine Ausführungsform der Vorrichtung gemäß der Erfindung dargestellt.

Fig. ι zeigt in schematischer Darstellung die auf einem Schiff vorhandenen Apparate; die Darstellung in ausgezogenen Linien entspricht der Sendeperiode für die oszillierenden Wellen, wobei die Empfänger in Ruhestellung sind, da sich in ihrer Schutzzone kein anderes Schiff befindet, das sie beeinflussen könnte; die Darstellung in Strichlinien gibt die Stellungen wieder, die dem Fall entsprechen, wo die Empfänger von einem anderen Schiff aus beeinflußt werden, wobei dann die

Sender vorübergehend ausgeschaltet sind. Fig. 2 zeigt eine Anordnung des Betätigungsrelais für die ganze Vorrichtung, während sie unter dem Einfluß eines anderen Schiffes steht. Fig. 3 zeigt eine andere, dem gleichen Zweck dienende Anordnung. Fig. 4 ist ein Diagramm zur Erläuterung des Betriebes der Signalvorrichtung.'

Auf jedem Schiff befinden sich ein Sender, ein Empfänger und.zwei Wellenerzeuger verschiedener Art.

Der Sender besteht hier aus einer Induktionsspule 2, deren Primärstromkreis eine Batterie i, einen Unterbrecher 4. und eine Morsetaste 9 im Nebenschluß des Unterbrechers einschließt, während der Sekundärstromkreis eine Funkenstrecke 5,6 enthält und durch einen Draht 7 mit der Antenne 8 verbunden ist.

Der Empfänger besteht aus einem Fritter 12, der mit einem Elektromagneten 13 in den Stromkreis einer Batterie 11 eingeschaltet ist. AVird ein Feilspänefritter verwendet, so ist noch ein Hammer 31 vorgesehen, der durch einen Elektromagneten 26 betätigt wird. Diese Vorrichtungen sind von einem Gehäuse 16 umschlossen, das mittels eines Drahtes 17 geerdet (an Wasser gelegt) ist und den Empfänger vor schädlichen Wellen, d. h. allen nicht durch die Antenne 8 aufgenommenen Wellen, schützt. Der Empfängerstromkreis ist mit der Antenne durch einen Draht verbunden, der durch. eine Isolationsdichtung 18 und durch Kontakte 14, 15 hindurchgeht; außerdem ist er mit dem Wasser durch eine nicht dargestellte Stromleitung in üblicher Weise direkt oder im Nebenschluß verbunden.

Der Sender und der Empfänger werden abwechselnd mit der Antenne verbunden und von ihr abgeschaltet mittels eines Schwinghebel A₁ der unter dem Einfluß eines Elektromagneten 10 und einer Feder 24 steht. Bei der in vollen Linien gezeichneten Stellung (Fig. ι) schließt.der Hebel den Primärstromkreis des Senders bei 3 und läßt gleichzeitig den Empfängerstromkreis bei 14 offen. Bei der in Strichlinien gezeichneten Stellung schaltet der Hebel A den Sender bei 3 aus und den Empfänger bei 14 ein.

Die Wellenerzeuger dienen dazu, in den Elektromagneten 10 Stromstöße aus einer Batterie 19 zu senden, von denen jeder den Hebel A in die in vollen Linien gezeichnete Sendestellung überführt, während er während der Pausen in die Empfangsstellung zurückgeht.

Der eine Wellenerzeuger dient zur Erzeugung unregelmäßiger, jedoch periodisch sich wiederholender Stromstöße; er besteht z.B. aus einem Unterbrecher 23, der in den Stromkreis der Batterie 19 und des Elektromagneten 10 eingeschaltet ist und durch ein von einem Motor 21 angetriebenes Daumenrad 22 betätigt wird, wobei der Motor und das Daumenrad den Unterbrecher unregelmäßig" , oder vielmehr für jedes Schiff in anderer Weise betätigt, um einen synchronen Betrieb des Unterbrechers auf zwei Schiffen unter allen Umständen auszuschließen.

Der andere Wellenerzeuger' besteht aus einem Hebel B, der unter dem Einfluß eines Elektromagneten 20 und einer Feder 32 steht, wobei die durch die Feder herbeigeführte Rückdrehung des Hebels derart verlangsamt ist, daß sie eine bestimmte Zeitdauer besitzt; dies wird z.B. durch ein Sperrad 33 bewirkt, das sich langsam und gleichförmig dreht und mit einer Sperrklinke 34 auf dem Hebel B in Eingriff kommt. Beim Anzug des Hebels B durch den Elektromagneten springt die Klinke 34 über die Zähne des Sperrades fort. Bei der Zurückbewegung des Hebels B wird die Klinke aber von den Zähnen festgehalten und gestattet .dem Hebel nur ein langsames Entfernen von dem Magneten.

Dieser Hebel B dient dazu, den Stromkreis der Batterie 19 und des Elektromagneten 10 abwechselnd durch den Ruhekontakt 37 und den Unterbrecher 13 bzw. einen Kontakt 35 zu schließen, über den das eine Ende des Hebels während eines bestimmten Teiles seiner langsamen Rückwärtsbewegung hinwegschleift.

Solange der Elektromagnet 20 nicht erregt ist, hält der gegen den Kontakt 37 anliegende Hebel B den ersten Wellenerzeuger mit dem Elektromagneten 10 derart in Verbindung, daß letzterer unregelmäßige Wellen aussendet. Dies geht in gleicher Weise auf den beiden Schiffen X und Z vor sich, solange sie außer Rufweite sind,(wie es die linke Seite des Diagramms in Fig. 4 zeigt), wo die dicken Linien a° - a¹ unregelmäßige Sendeperioden der beiden Schiffe, die dünnen Linien W-b¹ die dazwischen liegenden Empfangsperioden darstellen.

Kommen die beiden Schiffe aber in Rufweite, z.B. in dem mit y bezeichneten Augenblick, so wirken die vom Schiff Z kommenden und von der Antenne 8 des Schiffes X aufgenommenen Wellen auf den Empfänger von X ein, der Elektromagnet 13 schließt den Unterbrecher 27, und der Elektromagnet 20 wird von der Batterie 19 aus erregt. Der Hebel B . wird nun in' die in Strichlinien dargestellte Stellung übergeführt und schaltet den ersten · Wellenerzeuger 22, 23 ab. Gleichzeitig schließt der Hebel'mittels eines Kontakts 30 den Stromkreis des Elektromagneten 26, der den Hebel 31 betätigt. Letzterer schlägt gegen den Fritter 12; solange aber die

Wellen einwirken, hält der Elektromagnet 13 den Unterbrecher ■ 27 geschlossen, so daß der Elektromagnet 20 auch den Hebel B festhält. In Fig. 4 geben die Zickzacklinien die Bewegungen des rechten Endes des Hebels B auf jedem Schiff wieder. Man sieht, daß der Wellenaussendung α¹ des Schiffes Z die Anziehung des Hebels B auf dem Schiff X entspricht.

Hört die W?llenentsendung a¹ auf, so wird auch die Erregung der Elektromagneten 13 und 20 unterbrochen und der Hebel B auf dem Schiff X geht zurück. Während seiner langsamen Rückbewegung" streicht er über den Kontakt 35 und erzeugt eine Wellenaussendung A.° von bestimmter Dauer, so daß auf dem Schiff Z der Hebel B während der gleichen Zeitdauer angezogen wird.

Mit Beendigung der Wellenaussendung A⁰ fällt der Hebel B .des Schiffes Z ab und erzeugt seinerseits nach Erreichung des Kontaktes 35, solange er auf diesem gleitet, eine Wellenaussendung A¹, die den neuen Anzug des Hebels B auf dem Schiff X zur Folge hat.

Dies Spiel wiederholt sich, solange die beiden Schiffe in Ruhveite sind. Während dieser ganzen Zeit bleiben die ersten Wellenerzeuger abgeschaltet, weil der Hebel B immer wieder vom Magneten 20 angezogen wird, ehe er den Kontakt 37 bei seinem langsamen Rückgang erreicht hat, und die zweiten Wellenerzeuger bewirken regelmäßige und regelmäßig abwechselnde Wellenaussendungen A⁰ und A¹. Natürlich liegen zwischen diesen Aussendungsperioden Empfangsperioden S⁰ B¹,. die länger sind als die Perioden A¹A⁰. Die Regelmäßigkeit beginnt in dem Zeitpunkt Y mit Beendigung der ersten Anziehung des Hebels B.

Wenn die beiden Schiffe sich wieder voneinander entfernt haben, bleiben die Hebel B in Ruhestellung', d. h. von ihrem Elektromagneten 20 entfernt, und. die ersten Wellenerzeuger werden selbsttätig wieder eingeschaltet, indem die Feder 32 den Hebel B gegen den Kontakt 37 drückt.

Während der ganzen Tätigkeit des Hebels B schließt dieser bei 28 den Stromkreis eines Läutewerkes 29 oder einer anderen Signalabgabevorrichtung.

Man kann je nach den Erfordernissen und Umständen jedem Stromkreis seine Einheit und seine Unabhängigkeit sichern, indem man, statt alle Stromkreise gemäß Fig. 1 durch eine Batterie 19 speisen zu lassen, so viel Batterien anordnet, als Stromkreise vorhanden sind. Selbstverständlich ist es in diesem Fall erforderlich, in jeden Stromkreis ein kleines Relais zu legen, das den Stromkreis, in dem es liegt, betätigt.

Der in Fig. 1 dargestellte Schalter 15 gestattet es, wenn vorher der Senderstromkreis bei 4 und der Empfängerstromkreis bei 39 unterbrochen worden sind, die von der Antenne 8 her kommenden Hertzwellen durch die Leitung 38 auf einen gewöhnlichen Empfänger für drahtlose Telegraphic zu leiten, der in der Zeichnung nicht dargestellt ist, zum Zweck, telegraphische oder telephonische Nachrichten aufzunehmen. In diesem Fall dient die Morsetaste 9 zur Absendung der Telegramme. Will man telephonieren, so braucht man nur in den Senderstromkreis' einen geeigneten Apparat einzuschalten.

Der AnkerhebelS· und die mit ihm zusammenwirkenden Teile des Schaltrades 33 und des Kontaktsystems 35 sind in Fig. 1 schematisch dargestellt; in der Praxis kann man jedes beliebige System gleicher Wirkung verwenden, z. B. eines der in Fig. 2 oder 3 dargestellten.

Gemäß Fig. 2 wird der Kontakt 35 durch Reibung hergestellt. Der Ankerhebel B weist hier an beiden Enden einen zu seinem Drehpunkt konzentrischen Zahnbogen auf.

Der Zahnbogen 41 dreht das Zahnrad 42, das fest auf einer Scheibe 43 sitzt, die einen Daumen 44 trägt. Die Scheibe 43 liegt mittels eines Anschlags 45 in Ruhestellung derart gegen den Kontakt 37 an, daß sie, die Bewegung des Ankerhebels B, wenn dieser von der Feder 32 angezogen wird, beschränkt. Der Daumen 44 und der Anschlag" 45 sind isoliert, stehen dagegen in dauernder elektrischer Verbindung untereinander und mit dem Stromkreis 40 (Fig. 1). Sobald der Magnet

20 den Ankerhebel B anzieht, schwingt dieser und dreht die Scheibe 43: letztere öffnet dabei den Stromkreis bei 37, und ihr Daumen 44 berührt den biegsamen Kontakt 35 beim Vorbeigehen, ohne aber in elektrische Verbindung mit ihm zu kommen, denn unter der Kontaktlamelle 35 ist eine zweite kleine Lamelle 46 aus Isoliermaterial angenietet, die beim Hinweg die Reibung des Daumens 44 aufnimmt. Beim Zurückfallen des Ankerhebels B greift dagegen der Daumen 44, der sich nun in umgekehrter Richtung bewegt, die leitende Lamelle direkt an. Der Daumen 44 ist zu dem Zweck vorgesehen, bei seiner Rückbewegung die verabredeten Empfangsund Sendeperioden zu sichern.

Der Zahnbogen 62 greift in ein Zahnrad 47 ein, das auf dem Schaltrad 33 fest sitzt. Die gewöhnliche Scheibe 48, die von dem Motor

21 eine langsame und gleichförmige Drehbewegung erhält, wie sie für das Schaltrad 33 in Fig. ι beschrieben wurde, ist von der Scheibe 33 unabhängig; sie trägt eine Sperrklinke 35, die mit den Zähnen des Schaltrades 33 durch eine Feder 39 in Eingriff gehalten wird, so daß der Ankerhebel B wohl rasch der

Anziehung des Magneten 20, aber nur langsam und der Bewegung der Scheibe 48 sich anpassend der Anziehung der Feder 32 folgen kann.

Um die einzelnen Teile zu vereinfachen und die Reibung zu vermindern, kann ma,n die Teile 41 und 42 fortlassen und die Daumenscheibe 43 und alle damit zusammenhängenden Teile auf die Achse der Scheiben 47 und 33 setzen.

Bei der Vorrichtung nach Fig. 3 wird der Kontakt 35 durch einen in Quecksilber eintauchenden Stift gesichert. Die Vorrichtung zur Verzögerung der Rückbewegung des Ankerhebels B durch ein Schaltrad ist die gleiche, wie bei der Vorrichtung nach Fig. 2, aber das andere Ende des Hebels weist nicht einen Zahnbogen, sondern eine Kontaktspitze auf, die den einen Pol des Stromkreises 40 bildet.

Bei dieser Vorrichtung ergreift und hebt, wenn der Ankerhebel B vom Magneten 20 angezogen wird, das Hebelende die Lamelle 50, die um den Drehpunkt 51 schwingt und nach dem Vorbeigehen des Ankerhebels auf ihren Sitz zurückfällt. Wird der Ankerhebel aber vom Magneten 20 freigegeben, so bewegt er sich zuerst langsam (etwa fünf Sekunden lang) durch den freien Raum, d.h. er läßt die Vorrichtung" auf »Empfang« geschaltet ; dann ergreift er aber die Lamelle 50 und nimmt sie mit; dabei wird der Stift 52 während 15 Sekunden in den Quecksilberbecher 35 eingetaucht. Sind die 15 Sekunden verflossen, so gibt der Ankerhebel B die Lamelle 50 wieder frei, die Sendeperiode ist beendet, und der Ankerhebel B sichert bei seinem weiteren Zurücksinken eine Empfängerperiode von fünf Sekunden, bevor er .wieder den Kontakt 37 schließt.

Der Hebel 53 schwingt um die Achse 54. Er steht unter der regelbaren Wirkung einer Feder 55 und liegt gegen einen gleichfalls regelbaren Anschlag 56 an.

Die Luftantenne, kann man auch durch eine Unterwasserantenne ersetzen. In diesem Fall dient das Wasser zur Übermittlung von Hertzwellen.

Claims (2)

Patent-Ansprüche:

1. Signalvorrichtung mittels drahtloser Telegraphic zur Sicherung von Schiffen, bei der auf jeder Station ein Sender und ein Empfänger abwechselnd in Betrieb gesetzt werden, gekennzeichnet durch die Anordnung zweier Schaltvorrichtungen, die dazu dienen, Stromstöße in ein Relais (10) zu senden, um den einzigen Sender einzuschalten, wobei der eine Wellenerzeuger (22, 23) so lange allein arbeitet, als die beiden Stationen außer Rufweite sind, indem er Wellenperioden (a°, a¹) erzeugt, die mit denen der anderen Schiffe nicht synchron sind, während, wenn die Stationen in Rufweite gelangen, der zweite Wellenerzeuger durch ein Relais (20) unter dem Einfluß jeder von der anderen Station kommenden Wellenperiode in Tätigkeit gesetzt wird, so daß er den ersten Wellenerzeuger abschaltet und seinerseits, wenn die Wellenaufnahme beendigt ist, eine Sendeperiode von bestimmter Dauer (A", A¹J erzeugt, so daß auf beiden Stationen die Sende-Perioden regelmäßig werden und regelmäßig abwechseln, bis die Stationen wieder außer Rufweite gelangt sind¹.

2. Vorrichtung . nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Schaltvorrichtung aus einem Schwinghebel besteht, der in einer Richtung durch ein Relais (20) und in der anderen Richtung durch eine Feder (32) verschwungen wird und bei letzterer Bewegung durch eine Verzögerungsvorrichtung (33) beeinflußt wird, so daß er den Stromkreis des Relais (10) des Senders während eines bestimmten Teiles seiner langsamen Rückbewegungsdauer schließt. g₀

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.