DE278078C

DE278078C -

Info

Publication number: DE278078C
Application number: DENDAT278078D
Authority: DE

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- M 278078 KLASSE 2\g. GRUPPE

Verfahren zur Wiedergabe elektrischer Stromschwankungen. Patentiert im Deutschen Reiche vom 17. Oktober 1912 ab.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Relais nach Art der Kathodenstrahlenrelais und bezweckt, mittels Stromschwankungen kleiner Energie solche von großer Energie auszulösen, wobei Frequenz und Kurvenform der Stromwellen nicht geändert wird.

Bei ähnlichen bekannten Einrichtungen wird zur Ablenkung oder zur Verteilung des ionisierten Stromes ein magnetisches oder elektrostatisches Feld verwendet, wobei als Leiter für den ionisierten Strom irgendein beliebiges Mittel, im vorliegenden Falle ein Quecksilberlichtbogen, verwendet werden kann. Der durch diesen ionisierten Strom hindurchtretende, von einer besonderen Stromquelle ausgehende Hilfsstromkreis, der unabhängig von dem ionisierten Strom ist, erfährt daher keine Ablenkung, ausgenommen, daß er einen Teil des ionisierten Stromes durchläuft. Er geht über eine oder ein Paar Hilfskatboden und eine Anode, die in dem Dampfstrom liegen. Die Hilfskathoden und die Anode sind in der Nähe des ständig seine Lage ändernden ionisierten Stromkreises angeordnet, so daß sich die Energie des Hilfs-Stromkreises je nach der Verteilung und Lage des ionisierten Stromes ändert.

Gemäß der Erfindung ist der abgehende Stromkreis, d. h. der Stromkreis, in dem die elektrischen Stromänderungen wiedergegeben bzw. verstärkt werden, unabhängig von dem Stromkreise, der zur Erzeugung des Gasstromes dient, und ist ferner mit einer Unterbrechungsstelle versehen, die keine Dampfbogenbildung bewirkt und quer zur Längsrichtung des Gasstromes liegt. Dieser Gasstrom wird über seine ganze Länge mit einer im wesentlichen gleichmäßigen Dichte aufrechterhalten, und die gewünschten Stromänderungen im abgehenden Stromkreise werden mittels eines im Gebestromkreise liegenden Elektromagneten erzielt, der in der Nähe der Unterbrechungsstelle des Empfangsstromkreises angebracht ist und die Verteilung der Ionisation in der Unterbrechungsstelle ändert.

Der Empfangsstromkreis besteht aus einer Anzahl zueinander abgeglichener Zweigstromkreise, die jeder eine Unterbreciiungsstelle ■ in dem ionisierten Gas- oder Dampfstrom zu liegen haben.. Die Unterbrechungsstellen dieser Zweigstromkreise sind in dem Gasstrom auf entgegengesetzten Seiten symmetrisch angeordnet, derart, daß die Leitfähigkeit der beiden Stromkreise; beispielsweise beim Vorhandensein von nur zwei Zweigstromkreisen, durch die veränderliche Ablenkung des Gasstromes nach bzw. von den Kathoden der Unterbrechungsstellen beeinflußt wird. Die beiden' Zweigstromkreise sind im abgehenden Stromkreise differential zueinander angeordnet und enthalten zweckmäßig die primäre Wicklung eines Transformators, derart, daß sie mit Hilfe dieses Transformators auf die. Empfänger-Vorrichtung, z. B. einen Fernhörer, einwirken.

Die Erfindung ist auf der beiligenden Zeichnung in einer beispielsweisen Ausführungsform dargestellt.

Fig. ι zeigt schematisch bzw. schaubildlich

die Stromläufe und die zur Erregung des ionisierten Stromes dienende Vorrichtung, während die

Fig. 2 die Vorrichtung im Schnitt veranschaulicht.

UiTi den ionisierten Strom zu erzeugen, wird gemäß vorliegender Erfindung eine Quecksilberdampfbogenlampe verwendet. Diese besteht aus einer Hauptkammer ι mit einer horizontalen Abzweigung 2, die in den Kondensationsraum 3 mündet. In dieser Kondensationskammer 3 befindet sich eine Quecksilberkathode 4, während in der Kammer ι eine Kohlenanode 5 und eine Quecksilberanode 6 zum Zünden angeordnet sind. In der Kammer 1 befinden sich ein Paar Hilfskathoden 7, 8, welche eine halbzylindrische Form aufweisen und etwas voneinander und von den Wänden der Kammer getrennt sind. Zwischen diesen Hilfskathoden 7, 8, und zwar nach unten hin sich erstreckend, befindet sich eine Hilfsanode 9. Die Hilfskathoden und Hilfsanode bestehen dabei aus Platin oder anderem geeigneten Material. Ebenso bestehen die eingeschmolzenen Leitungen für sämtliche Elektroden aus Platin.

Zum Ablenken des ionisierten Stromes wird im vorliegenden Falle ein Elektromagnet 10 verwendet, dessen Befestigungsmittel nicht gezeichnet sind. Er besitzt 2 Spulen 11, 12, die auf den sich nach innen erstreckenden Enden der Polstücke angebracht sind, während die anderen Enden ein einziges halbkreisförmiges Stück bilden. Die Polstücke liegen mit ihren .35 Oberflächen an den entgegengesetzten Seiten der Hauptkammer 1, und zwar in Höhe der Hilfskathoden. Die Kraftlinien gehen also quer zur Richtung des ionisierten Stromes in der Kammer 1 und bewirken die Ablenkung des ionisierten Stromes nach der einen • oder anderen Hilfskathode, je nachdem wie der Strom in den Spulen des Blasmägneten in der einen oder anderen Richtung verläuft.

Das Schaltungsschema in Fig. 1 besteht aus fünf Stromkreisen: 1. aus dem den an-. kommenden Strom enthaltenden Stromkreis 14, der die Spulen 11, 12 des Elektromagneten 10 und die Sekundärspule 15 einschließt; 2. aus dem primären Stromkreis (Lokalstromkreis),

der eine Stromquelle und die Übertragungsvorrichtung, beispielsweise das Mikrophon 16, enthält; 3. aus einem den abgehenden ■ Strom enthaltenden Stromkreis 17, der eine Empfangsvorrichtung enthält, die im vorliegenden Falle aus dem Empfänger 18 und der Sekundärspule 19 eines Transformators 21 besteht; 4. aus einem Erregerstromkreis für die Quecksilberdampflampe, welcher die Batterie 22, die Impedanzspule 23, den Widerstand 24, die Anode 5 und die Kathode 4 einschließt; über die Batterie 22 geht außerdem noch ein Anlaßstromkreis 25, 'dessen eines Ende in die Kathode 4 und dessen anderes Ende in die Anlaßanode 6 endigt, wobei der Stromkreis durch eine Taste geschlossen und unterbrochen werden kann;

5. aus einem Hilfsstromkreis, der von der Batterie 27 ausgeht. Das eine Ende führt dabei zu der Hilfsanode 9 und das andere Ende durch die ausbalancierten primären Wicklungen 28, 29 des Transformators 21 zu den Hilfskathoden 7 und 8.

Die Drosselspule 23 und der Widerstand 24 dienen zum Ausgleich für den Lichtbogen in der Quecksilberdampflampe, so daß ein ständiger Stromfluß in derselben aufrechterhalten wird. Die Stromverbindung wird dadurch hergestellt, daß die Röhre gekippt und der Schalter 26 gedrückt wird. Dadurch entsteht folgender Stromlauf: Batterie 22, 23, 24, 4, 2,

6, 25, 26, 25, Batterie 22. Beim Loslassen des Schalters 26 wird dann selbsttätig ein Strom aufrechterhalten über folgenden Weg: 22, 23, · 24, 4, 2, i, 5, 22. Dieser Stromkreis enthält dabei die ionisierteDampfstrecke in der Röhre 21. Der Dampfstrom geht zwischen den Hilfskathoden 7 und 8 hindurch und füllt den Zwischenraum vollkommen aus. Er schafft dabei eine leitende Brücke zwischen den Hilfskathoden 7 und 8, so daß folgender Stromkreis zustande kommt: Batterie 27, geteilt über die primären Wicklungen 28, 29 des Transformators 21 zu den Hilfskathoden 7, 8, über den ionisierten Quecksilberdampfstrom und mit Hilfe der Hilfsanode 9 zurück zur Batterie.

Bemerkenswert ist von diesem Hilfsstromkreis, daß er nicht abgelenkt wird, und daß der zwischen den Hilfselektroden bestehende Potentialunterschied unabhängig von dem Potentialunterschied zwischen den Elektroden des Lichtbogens ist und daher auch größer als der letztere sein kann. Gleichzeitig kann der Strom, der über den Hilfsstromkreis fließt, geringer sein als derjenige, der den Lichtbogen einschließt. Im vorliegenden Falle ist beispielsweise bei der Ausführung der Vorrichtung der Potentialunterschied zwischen der Hilfsanode 9 und den Hilfskathoden 7, 8 = 100 Volt, hingegen derjenige zwischen der Anode 5 und der Kathode 4 des Lichtbogens nur 30 Volt. Die Stromstärke im Hilfsstromkreis beträgt dabei 0,004 Ampere und im Lichtbogenstromkreis ι Ampere. Die primären Wicklungen 28, 29. des Transformators 21 liegen entgegengesetzt gewickelt im Hilfsstromkreis, d. h. in einem solchen Wicklungssinne zueinander, daß unter normalen Bedingungen der Kern, wenn durch beide Wicklungen Strom fließt, nicht erregt wird. Im normalen Zustand fließt der Strom gleichmäßig oder fast gleichmäßig über die beiden Leitungen, und zwar wegen der symmetrischen Anordnung der Hilfskathoden 7, 8 innerhalb des ionisierten Raumes im Rohre 1.

Wird jedoch der Elektromagnet io durch den ankommenden Strom im Stromkreis 14 erregt, so entsteht ein magnetisches Feld, das den Lichtbogen entweder zur einen oder zur anderen Elektrode ablenkt. Dadurch wird die Leitungsfähigkeit des ionisierten Stromes verändert, und zwar wird die Leitungsfähigkeit an der Stelle am größten, wohin der Lichtbogen gedrückt wird. Im vorliegenden Falle gelangt der Lichtbogen entweder zu der einen oder zu der anderen Hilfskathode. Es kann also über die mit der betreffenden Hilfskathode . verbundene primäre Wicklung des Transformators mehr Strom fließen als über die andere primäre Wicklung. Der Differentialunterschied, der dadurch entsteht, bewirkt, daß nun auch Strom über die sekundäre Wicklung 19 fließt, der sich auf den abgehenden Strom im Stromkreis 17 und damit auf die Empfangsvorrichtung 18 überträgt.

Durch diese Vorrichtung können besonders kleine Stromschwankungen, wie sie bei großen Entfernungen bei Telephonapparaten vorkommen, übertragen werden, da die Wirkung des ankommenden Stromes vervielfältigt und verstärkt durch den auslaufenden Stromkreis 17 wiedergegeben wird. Die kleinste Menge von ionisierten Dämpfen, welche durch den Elektromagneten abgelenkt wird, gestattet die verstärkte Erzeugung der. Stromänderungen, ohne . daß dadurch irgendwelche Störungen zutage treten. Durch den nicht ablenkenden Charakter der von den beiden primären Wicklungen ausgehenden Stromkreise wird jederzeit die Bedingung der Strom veränderung festgelegt, derart, daß keine störenden Ströme in dem ausgehenden Stromkreis entstehen.
. Im vorliegenden Falle sind zwei Hilfskathoden und ein abgetrennter Stromkreis über ausbalancierte primäre Wicklungen 28, 29 beschrieben ; es kann jedoch anstatt zweier Hilfskathoden auch nur eine Hilfskathode und eine primäre Wicklung verwendet werden. Auch die Hilfsanode 9 kann fortgelassen und die Batterie 27 mit der Anode 5 verbunden werden, ohne daß dadurch an dem Wesen der Erfindung etwas geändert wird. Anstatt der beiden Magnetwicklungen 11 und 12 kann auch nur eine verwendet werden, und der Lichtbogen kann nicht nur auf elektromagnetischem, sondern auch auf elektrostatischem Wege abgelenkt werden.

Claims

Patent-Ansprüche:

i. Verfahren zur Wiedergabe elektrischer Stromschwankungen, wobei der Empfangsstromkreis eine quer zu einem ionisierten Gas- oder Dampfstrom liegende, keinen Dampfstrom erzeugende Unterbrechungsstelle enthält und von dem den ionisierten Gasstrom erzeugenden Stromkreise unabhängig ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Gasstrom im wesentlichen in gleichmäßiger Dichte aufrechterhalten wird und die Stromänderungen im abgehenden Stromkreise durch seitliche Ablenkungen dieses Gasstromes in der Nähe der Unterbrechungsstelle mittels eines im Gebestromkreise liegenden Magneten bewirkt werden, der in der Nähe der Unterbrechungsstelle angebracht ist und die Verteilung der Ionisation an der Unterbrechungsstelle ändert.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Empfangsstromkreis aus zwei zueinander abgeglichenen Parallelzweigen besteht, die einerseits beide an eine gemeinsame mittlere Anode, andererseits je an eine zugehörige seitliche Kathode angeschlossen sind, wobei der im Gebestr'omkreis liegende Magnet den ionisierten Gasstrom zwischen den Kathoden der Unterbrechungsstellen derart ablenkt, daß dem Anwachsen des Stromes in dem einen Parallelzweig eine gleichzeitige Abnähme des Stromes in dem anderen Parallelzweig entspricht.
3. Einrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterbrechungsstellen der beiden Parallelzweige des Empfangsstromkreises im ionisierten Gasstrom symmetrisch auf entgegengesetzten Seiten angebracht sind, und daß die Leitfähigkeit der beiden Zweigstromkreise gleichzeitig durch die veränderlichen Ablenkungen des Gasstromes nach bzw. von den Kathoden der Unterbrechungsstellen beeinflußt wird.
4. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Anode der Unterbrechungsstellen in den beiden Zweigstromkreisen den beiden Unterbrechungsstellen gemeinsam ist und in der Mitte des ionisierten Gasstromes liegt, während die Kathoden der Unterbrechungs stellen die gemeinsame Anode auf entgegengesetzten Seiten annähernd, aber nicht völlig umschließen.
5. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Empfangsstromkrtis, in dem die elektrischen Stromänderungen wiedergegeben werden, und der eine oder mehrere Unterbrechungsstellen in dem ionisierten Gasstrom enthält, quer zu dem Gasstrom einen Strom von höherer Spannung aufrechterhält, als sie der den Gasstrom erzeugende Strom besitzt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen