DE28484C - Anordnungen beim Telegraphiren mit elektrischen Wellen von geringer Schwingungsdaüer - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT

PATENTSCHRIFT

KLASSE 21: Elektrische Apparate.

Patentirt im Deutschen Reiche vom 10. October 1883 ab.

Die verschiedenen, gegenwärtig in praktischem Gebrauch stehenden Systeme der Duplextelegraphie, in welchen gleichzeitig zwei Depeschen in gleicher oder in entgegengesetzter Richtung abgegeben werden können, bedürfen zu guter Wirkung eines Systems ausgeglichener Ströme, welche wieder Brücken und Widerstände, sowie eine nothwendige Complication der Leitungen und Apparate erfordern.

Solche Einrichtungen können leicht in Unordnung gerathen, und zwar infolge von Veränderungen des elektrostatischen Zustandes der Linie und aus anderen Ursachen, und die Linie mufs häufig neu ausgeglichen oder justirt werden.

Bei der vorliegenden Einrichtung kann die Linie durch die gewöhnlichen statischen Wirkungen nicht beeinflufst werden und hängt von keinem System ausgeglichener oder künstlicher Linien, von keiner besonderen Stromtheilung und von keiner feinen oder selbst annähernd feinen Einstellung der Apparate ab. Die Depeschen können in entgegengesetzten Richtungen mit vollkommener Genauigkeit und Leichtigkeit befördert werden, und wenn zwei Depeschen in derselben Richtung befördert werden sollen, so ist die Wirkung des Systems so vollkommen, als ob jeder Beamte auf einer unabhängigen Linie arbeitete.

In den beiliegenden Zeichnungen sind Fig. 1, 2 und 4 schematische Draufsichten, von denen jede die Einrichtungen auf zwei durch eine Hauptlinie mit einander verbundenen Stationen darstellt.

Fig. 3 ist eine Detailansicht eines Klopfers und seiner Verbindungen.

Bei allen dargestellten Anordnungen beruht die Wirkung des Apparates auf demselben allgemeinen Grundgedanken, welcher nun entwickelt werden soll.

Auf jeder Station verwendet man einen continuirlich und rasch bewegten Stromunterbrecher. Diese Stromunterbrecher sind in den verschiedenen Zeichnungen als vermittelst eines localen Stromes und eines in dessen Leitung eingeschalteten Magneten bethätigt dargestellt. Es könnte indessen irgend eine andere Art der Bethätigung der Stromunterbrecher mit der nothwendigen Geschwindigkeit verwendet werden.

In Fig. ι und 2 sind schwingende und in Fig. 4 ist ein rotirender Stromunterbrecher dargestellt, aber wie aus dem nachfolgenden hervorgehen wird, kann ein Stromunterbrecher irgend welcher Art verwendet werden. Es ist indessen vorzuziehen, Stimmgabeln zu verwenden, da sie eine bestimmte normale Schwingungsdauer haben und leicht justirt werden können.

In Fig. ι und 2 wird auf jeder Station eine Stimmgabel A, die in einem passenden Träger festgehalten wird, durch einen Magneten B automatisch und continuirlich in Schwingungen versetzt. Die Spule dieses Magneten B ist in den Stromkreis einer Localbatterie eingeschaltet, welcher durch die fein punktirten Linien angedeutet ist. Dieser Stromkreis wird durch den. Platincontact auf der Innenseite einer der Zinken der Gabeln, und durch eine zarte Contactfeder c auf einem drehbaren isolirten Hebel C geöffnet und geschlossen.

Dieser Hebel C wird durch eine Stellschraube eingestellt, gegen welche er für gewöhnlich

durch eine Feder gedrückt wird. Der Magnet B ist mit stellbaren oder schraubenförmigen Polschuhen b versehen, welche den Zinken bis zu einem gewissen Grade genähert oder von denselben entfernt werden können, um deren Schwingungsdauer zu reguliren, wenn dies nothwendig ist.

Die Hauptlinie ist mit den schwingenden Körpern oder Gabeln jeder Station leitend verbunden. Die andere Zinke der Gabel ist auf den einander gegenüberliegenden Flächen mit Platincontactstücken d e versehen; dieselben treten abwechselnd mit feinen Contactfedern, die auf drehbaren, isolirten Hebeln JD E angebracht sind, in Contact. Diese Hebel können in derselben Weise justirt werden wie der erstbeschriebene. Eine Leitung e^l, in welche die Telegraphirapparate eingeschaltet sind, führt vom Hebel E zur Erde und eine ähnliche Leitung a?¹ geht vom Hebel D aus.

In Fig. 2 und 4 ist jede der Leitungen d^x und e¹ mit einem unabhängigen Aufgabe- und Empfangsapparat ausgestattet, während in Fig. 1 die Leitung e¹ blos mit einem Empfangsapparat und die Leitung d¹ mit einem Aufgabeapparat versehen ist.

Man kann Widerstände JR* R¹ R² als Nebenschlüsse zu den Contacten c d und e einschalten, um Funkenbildung zu verhindern, wie dies in der Station Y, Fig. 4, dargestellt ist; dieselben sind jedoch nicht nothwendige Bestandtheile und sind in den übrigen Figuren ausgelassen.

Die Stimmgabeln zweier verbundener Stationen sind auf verschiedene Tonhöhe gestimmt und ihre normalen Schwingungszahlen sind am besten sehr ungleich. Die Gabel der einen Station mag etwa 200 Schwingungen pro Secunde machen, während die Gabel der anderen Station deren 90 bis 100 macht. Es kann aber der Unterschied zwischen den Schwingungszahlen gröfser oder geringer sein, ohne die Vollkommenheit der Wirkung zu beeinträchtigen. Die Schwingungsdauer kann, wie · oben erwähnt, innerhalb gewisser Grenzen abgeändert werden, wenn dies die Verhältnisse erfordern, was durch die stellbaren Polschuhe am Gabelmagneten B oder durch andere Mittel geschieht. Die richtige Schwingungsdauer der Gabeln sollte jedoch von der normalen Schwingungsdauer und nicht von der Einstellung oder Abänderung dieser Schwingungsdauer abhängen, da es wünschenswerth ist, dafs die Schwingungen weit und kräftig seien, so dafs die Schliefsungen der Zweigleitungen vollkommen rein und von einander unabhängig seien, da, wie leicht zu ersehen, auf diese Weise die besten Resultate erzielt werden können.

In Fig. ι ist auf jeder Station ein Relais in die Leitung e^x und ein Taster nebst einer Batterie in die Leitung d¹ eingeschaltet.

\Venn die beiden Gabeln auf den zwei Stationen in Schwingungen versetzt werden, so mache die Gabel der Station X etwa 200 Schwingungen pro Secunde und die der Station Y etwa 90.

Wenn der Taster der Station X niedergedrückt wird, so werden Stromimpulse von der Batterie Y der Station X durch die Linie, den Contact d und die Gabel hindurchgehen, und zwar 200 solcher Impulse in der Secunde. Diese Impulse, welche für die Praxis einen continuirlichen Strom bilden, gelangen zur Station Y, wo die Gabel 90 Schwingungen in der Secunde macht, und gehen durch den Contact e in die Linie e¹ (die Schliefsung durch die Leitung e^l wird 90mal in der Secunde hergestellt), wo sie das Relais F und den Klopfer G in einer weiter unten zu beschreibenden Weise in Thätigkeit setzen.

Wenn der Taster auf der Station Y offen ist, so ist selbstverständlich die Leitung d¹ unterbrochen und es werden keine Stromimpulse durch diese Leitung zu dem Contact d gelangen.

Wenn eine Depesche gleichzeitig von den Stationen X und Y aufgegeben wird, so geschieht folgendes:

Wenn in dem Augenblick, wo auf der Station X der Taster niedergedrückt und die Uebertragungsbatterie Y daselbst durch die Zweigleitung d¹ und den Contact d mit der Linie verbunden ist, die Leitung d¹ der Station Y gleichfalls durch den Contact d daselbst mit der Hauptlinie verbunden ist, so ist die Wirkung die folgende: Wenn der Taster in Y offen ist, so ist die Linie d¹ in dieser Station unterbrochen und es wird natürlich keine Wirkung hervorgebracht. Wenn indessen der Taster niedergedrückt ist, so wirkt die Uebertragungsbatterie der Station Y jener der Station X blos entgegen, da die gleichen Pole dieser Batterien mit der Linie verbunden_v sind j und natürlich wird in den Klopfern G in den Leitungen e^x beider Stationen keine Wirkung hervorgebracht. Wenn dagegen, während der Taster der Station X niedergedrückt und die Leitung d¹ durch den Contact d mit der Hauptlinie verbunden ist, die Leitung e¹ durch den Contact e in der Station Y mit der Hauptlinie verbunden ist, so ist, wenn der Taster der Station X niedergedrückt ist, zum Relais der Leitung e¹ in der Station Y eine ununterbrochene Leitung hergestellt. Ebenso wird, wenn der Taster der Station Y niedergedrückt ist und die Leitung d^l auf dieser Station mit der Hauptlinie in Verbindung steht und die Leitung e^l der Station X durch den Contact e¹ mit der Hauptlinie verbunden ist, eine vollständige Batterieschliefsung vom Taster der Station Y zum Relais in, der Leitung β^λ der Station X hergestellt.

Wenn die Leitungen e^x momentan und gleichzeitig durch die Contacte e jeder Station mit der Hauptlinie verbunden sind, so wird natürlich keine Wirkung hervorgebracht, und wenn

die Leitungen d¹ jeder Station momentan und gleichzeitig mit der Hauptlinie verbunden sind, so sind die Batterien der beiden Stationen einander entgegen geschaltet und es wird keine Wirkung hervorgebracht. Da aber die Stromunterbrecher mit bedeutender und verschiedener Geschwindigkeit wirken, so wird stets eine hinreichende Zahl von Verbindungen zwischen dem Taster der einen und dem Relais der anderen Station in der Secunde hergestellt, um für die Praxis unabhängige Leitungen vom Aufgeber der einen zum Empfänger der anderen Station zu geben. Der Strom in diesen Leitungen besteht aus elektrischen Impulsen, welche mit solcher Raschheit in die Linie gelangen, dafs sie für die Arbeit einen praktisch ununterbrochenen Strom für jedes Paar von Beamten geben.

In Fig. ι ist H der Klopfer und h die Localbatterie für den aufgebenden Beamten. Der Unterschied zwischen den Schwingungszahlen der Gabeln der beiden Stationen ist derart, dafs keine Coincidenz der Schwingungen stattfinden kann (wodurch, wenn die Schwingungen nicht in derselben Richtung stattfänden, die Verbindung zwischen den Beamten der beiden Stationen unterbrochen würde), oder mindestens nicht lange genug dauern kann, um die Ströme zu stören. <

Da die von den Relais empfangenen Ströme aus sehr kurzen Stromwellen oder Impulsen bestehen, so ist es wünschenswerth, irgend ein Mittel zu verwenden, um das Klappern der Klopfer zu verhindern. In dem vorliegenden Patente sind drei Methoden zur Erzielung dieses Resultates dargestellt.

In Fig. ι wird der empfangende Klopfer durch eine Localbatterie f bethätigt; dabei ist die Spule des Klopfers zum Anker des Relais F parallel geschaltet, wenn dieser Anker auf seinem Rückencontact ruht, wie dies in der Zeichnung dargestellt ist. Es ist klar, dafs durch eine solche Anordnung im Moment, wo der Anker des Relais von seinem Rückencontact abgezogen wird, die Localbatterie den Klopfer in Thätigkeit setzt. Jedes Zittern des Ankers des Relais auf seinem vorderen Contact bleibt ohne Einflufs auf den Klopfer, weil der Strom durch den Klopfer niemals unterbrochen werden, kann, so lange die Hauptlinie nicht hinreichend lang unterbrochen ist, um dem Anker des Relais zu gestatten, zu seinem Rückencontact zurückzukehren und dadurch der Spule des Klopfers einen kurzen Nebenschlufs zu geben.

In Fig. 2 ist ein Relais, ein Klopfer und ein Taster in jeder der Leitungen d^x e¹ auf jeder Station dargestellt. Diese Leitungen jeder der beiden Stationen können deshalb entweder zur Aufgabe oder, zur Empfangnahme verwendet werden, wie man es eben wünscht. In dieser Figur sind auch die zwei Hauptbatterien auf jeder Station dargestellt.

Je eine derselben ist mit dem Taster einer der Leitungen d^l und e^x verbunden. Die entgegengesetzten Pole der Batterien der beiden Stationen sind mit der Linie verbunden, d. h. auf der Station X ist der negative Pol der Batterie Y der Leitung e^x mit der Linie verbunden, während der positive Pol der Batterie Y der Leitung e¹ in der Station Y mit der Linie verbunden ist. Die beiden Batterien in den Leitungen d¹ sind gleichfalls mit entgegengesetzten Polen mit der Linie verbunden.

Bei dieser Einrichtung können zwei Depeschen gleichzeitig in derselben Richtung und zwei Depeschen in entgegengesetzten Richtungen befördert werden. Wenn zwei Depeschen in der^ selben Richtung befördert werden sollen, so wird der Beamte der Linie e^x der einen Station mit dem Beamten derselben Linie der anderen Station correspondiren, ebenso die Beamten der Linie d¹. Wenn die Verbindung durch die schwingenden Gabeln gleichzeitig über die Hauptlinie und die Leitungen e¹ jeder Station hergestellt werden, so werden die Batterien in diesen Leitungen zusammenarbeiten, während, wenn die Batterie der Leitung e¹ der Aufgabestation mit der Hauptlinie verbunden ist und die Gabel auf der anderen Station mit d in Verbindung steht, die Batterien der beiden Leitungen einander entgegenwirken. Es wird dann der Klopfer der Linie d¹ der Empfangsstation nicht ticken. Deshalb können die Klopfer auf jeder Station X oder Y gleichzeitig in Bewegung gesetzt werden, um zwei Depeschen in derselben Richtung abzugeben. Die Klopfer in den Leitungen d¹ oder e^x der Empfangsstation wirken in jedem Falle blos dann, wenn die Leitung durch die nicht gegen einander geschalteten Batterien hergestellt ist. Diese Stromschliefsungen sind, wenn die Gabeln die angegebenen oder gröfsere oder kleinere Schwingungszahlen haben, stets hinreichend zahlreich, um für jedes Beamtenpaar einen unabhängigen Strom zu geben. In der Station Y dieser Figur ist dieselbe Einrichtimg zur Verhinderung des Klapperns der Klopfer wie in Fig. ι dargestellt. In Station X dagegen sind andere Mittel dargestellt.

Ein Hülfsrelais G, welches die Schliefsung der Localbatterie g des Klopfers H controlirt, ist zwischen den Klopfer und das ursprüngliche Relais F eingeschaltet. "Es wird nicht jede Schwingung des Ankers des Relais F auf seinem Rückencontact eine hinreichende Weite haben, um das Losreifsen des Ankers des Relais G von seinem Vordercontact zu gestatten und einen Schlag auf den Klopfer zu verursachen. Man bemerkt, dafs die Schliefsung der Localbatterie g des Klopfers H hergestellt ist, wenn der Anker des Relais G gegen seinen Vordercontact gezogen wird; der Klopfer giebt durch die Kraft

einer Feder ein Zeichen, wenn sein Localstrom unterbrochen ist, und wird nicht durch den Zug des Magneten bethätigt, wie dies gewöhnlich der Fall ist. Der Localstrom des Relais G wird geschlossen, wenn der Anker des Relais F auf seinem Rückencontact ruht; der Klopfer H giebt deshalb ein Zeichen, sobald ein Stromimpuls von der Hauptlinie anlangt und der Anker des Relais F angezogen wird.

In Fig. 3 ist ein Klopfer derselben Art dargestellt, der durch ein einziges Relais F ohne Dazwischenkunft eines Hülfsrelais bethätigt wird. In dieser Figur giebt der Klopfer sein Zeichen durch die Kraft einer Feder, wenn der Anker des Relais F seinen Rückenanschlag verläfst und den Strom der Localbatterie/ unterbricht.

Ein Klopfer dieser Art bietet gegenüber einem gewöhnlichen wesentliche Vortheile dar. Für gewöhnlich wird der Anker gegen den Zug der Feder durch den Magneten des Klopfers angezogen, wenn er ein Zeichen giebt. Im ersten Moment, wo der Magnet magnetisirt ist, ist der Anker etwas vom Magneten entfernt und folgt daher nicht augenblicklich der Anziehung; bei dem verbesserten Instrument indessen wird in dem Augenblick, in welchem der Localstrom unterbrochen wird, der Anker des Klopfers frei gemacht und mit der vollen Kraft der Feder gegen die Anschlagfiäche geführt, um das Zeichen zu geben. Der Apparat wirkt deshalb mit gröfserer Deutlichkeit und Genauigkeit. Bei den beiden in Fig. ι und auf den in den Stationen in Fig. 2 dargestellten Anordnungen giebt der Klopfer sein Zeichen, wenn der Anker des Relais von seinem Rückencontact loskommt. Diese Methode der Bethätigung ist sehr vortheilhaft, da kein Schwingen des Relaisankers auf seinem Vordercontact den Klopfer beeinflufst.

In Fig. 4 sind zwei verbundene Stationen X und Y dargestellt, und zwar mit verschiedenen Einrichtungen. In dieser Figur sowie in Fig. 2 wurde diese Darstellungsweise angenommen, um eine unnöthige Vermehrung der Zeichnungen zu vermeiden.

Beide Stationen könnten so eingerichtet sein, wie dies in X oder in Y dargestellt ist.

In Station Y ist ein Relais, Klopfer und Taster in jeder der Leitungen d¹ und e¹ dargestellt, so dafs diese Leitungen sowohl zur Aufgabe als auch zum Empfang dienen können. Jede dieser Leitungen kann mit einer Batterie Y verbunden werden, wenn der Beamte dieser Leitung telegraphiren will, oder kann zur Erde abgeleitet werden, wenn er Depeschen entgegennehmen soll; es geschieht dies durch einen Umschalter L. Auf dieser Station werden andere Mittel zur Verhinderung des Klapperns der Klopfer dargestellt. Der polarisirte Klopfer / wird durch eine getheilte Localbatterie K in Gang gesetzt. Die Leitung von der Mitte der Localbatterie geht durch die Spule des polarisirten Klopfers und von da zum Anker des Relais, und die Leitung von einem Pol der Batterie ist mit dem Vordercontact, die vom entgegengesetzten Pol mit dem Rückencontact des Ankers des Relais verbunden. Der Klopfer kommt daher blos dann zur Thätigkeit, wenn die Richtung des Localstromes durch den Anker des Relais umgekehrt wird, indem derselbe von einem Contact zum anderen hinübergeht. Ein blofses Zittern oiier Klappern des Ankers des Relais auf irgend einem der Contacte übt auf den Klopfer keine Wirkung aus.

Die Thätigkeit eines polarisirten Klopfers ist so bekannt, dafs eine weitere Erklärung unnöthig erscheint. Zwischen zwei Stationen, welche so ausgerüstet sind, wie dies in Y dargestellt ist, können zwei Depeschen blos in entgegengesetzter Richtung befördert werden.

In der Station X dieser Figur ist eine Anordnung der Instrumente und Batterien dargestellt, welche jener in Y, Fig. 2, vollkommen ähnlich ist. Statt indessen eine schwingende Gabel zum abwechselnden Herstellen und Unterbrechen der Verbindung der Hauptlinie mit jeder der Leitungen e¹ und d^l zu verwenden, wurde eine ganz abweichende Form des Stromunterbrechers verwendet. Dieser Apparat besteht aus einer kreisförmigen Contactscheibe, auf welcher eine Reihe isolirter Contactstücke η angebracht sind. Die Leitung d¹ ist mit jedem zweiten Contactplättchen der Reihe verbunden, und die Leitung e^x mit den übrigen Contactplättchen. Die Schliefsung der Hauptlinie erfolgt nach einander und abwechselnd durch die Leitungen d¹ und e¹, und zwar mit Hülfe einer Schleiffeder. Diese letztere wird von einem radialen Arm O getragen, welcher auf einem verticalen rotirenden Zapfen M befestigt ist, der durch die Mitte der feststehenden Scheibe hindurchgeht. Dieser Zapfen steht in leitender Verbindung mit der Hauptlinie und ist mit einer Armaturscheibe M¹ fest verbunden, welche mit einer Reihe von Armaturzähnen m versehen ist. Dieselben sind der Einwirkung eines bewegenden Magneten L ausgesetzt, der in die Schliefsung einer Localbatterie eingeschaltet ist. Diese Schliefsung des bewegenden Magneten wird durch ein Commutatorrad P, das gleichfalls auf dem verticalen Zapfen M sitzt, automatisch hergestellt und unterbrochen. Die Herstellung der Schliefsung erfolgt durch die Feder Q, das Commutatorrad und die Feder H*. Natürlich kann dieser Motor mit beliebiger Geschwindigkeit laufen gelassen werden, und bei dieser Einrichtung kann der Apparat auf der einen Station etwa zwei- bis dreimal so schnell gedreht werden wie auf der anderen Station. Die Wirkungsweise ist dieselbe wie jene -des in den anderen Figuren dargestellten Apparates, und eine weitere Beschreibung wird darum nicht für nothwendig erachtet.

Wie schon anfänglich bemerkt, kann irgend welche Form von Stromunterbrechern verwendet werden. Wenn der in Fig. 4 dargestellte Apparat, sowie die Gabeln in den übrigen Figuren, in der angemessenen Richtung in jeder Station synchronisch bewegt würden, so wäre der Apparat zur Uebermittelung von Depeschen geeignet. Aber die vorliegende' Erfindung umfafst nicht ein synchronisches System der TeIegraphie, sondern beruht im Gegentheil auf der ungleichen Wirkung der Stromunterbrecher auf jeder der Stationen.

Eine synchronische Bewegung unabhängig schwingender Gabeln zu erzielen, würde eine besondere Feinheit der Arbeit und Einstellung erfordern. Gemäfs der vorliegenden Erfindung ist der Einstellung ein weiter Spielraum gelassen. Es ist nicht nothwendig, dafs die Gabel der einen Station eine bestimmte Anzahl von Schwingungen mache, während die Gabel der anderen Station eine Schwingung macht, sondern es ist im Gegentheil innerhalb sehr weiter Grenzen ganz gleichgültig, in welchem Verhältnifs die Schwingungszahlen zu einander stehen. Wenn z. B. der Stromunterbrecher einer Station so in Bewegung gesetzt wird, dafs er annähernd eine gewisse Zahl von Unterbrechvmgen (etwa 100) in der Secunde veranlafst, und der Stromunterbrecher der anderen Station mit einer zwei-, drei-, viermal so grofsen Geschwindigkeit bewegt wird, so ist der Apparat in der richtigen Arbeitsverfassung und thatsächlich ist im wesentlichen keine Einstellung erforderlich.

Wie vorhin bemerkt, ist kein Ausgleichen der Linien erforderlich, sondern die den Beamten an den beiden Stationen momentan und nach einander zur Verfügung gestellten Leitungen sind getrennt und von einander verschieden.

Auf langen Linien, wo die statischen Erscheinungen die Thätigkeit der Leitungen beeinträchtigen, könnten, wenn dies gewünscht wird, Condensatoren angewendet werden.

Claims (2)

Patent-Ansprüche:

1. Die Methode der Duplextelegraphie, bestehend in der Anwendung von Stromunterbrechern A bezw. M von ungleicher Schwingungszahl bezw. Rotationsgeschwindigkeit auf den Stationen, und im Telegraphiren von den Zweiglinien durch diese Stromunterbrecher, Fig. i, 2 bezw. 4.

2. Die Verbindung eines Telegraphensystems, bei welchem die Zeichen aus kurzen Wellen bestehen, mit einem Relais F und einem Klopfer, welche derart angeordnet sind, dafs der Klopfer sein Zeichen giebt, wenn der Anker des Relais von seinem Rückencontact loskommt.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen.