DE308522C

DE308522C -

Info

Publication number: DE308522C
Application number: DENDAT308522D
Authority: DE

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Signalanlage, bei welcher eine telegraphische oder telephonische Verständigung durch die Erde oder das Wasser erfolgt, und als Geber ein 'leichter, transportabler Stromunterbrecher, als Empfänger ein Telephon oder ein ähnlicher empfindlicher Apparat benutzt wird. Sowohl die Gebe- als auch die Empfangsstation besitzen Elektroden (Erdplatten), durch welche

ίο der Strom in die Erde bzw. das Wasser , geleitet und aus der Erde bzw. dem Wasser aufgenommen wird. Durch die Stromfäden, welche sich zwischen den Elektroden der Gebestation ausbreiten und bis zur Empfangsstation erstrecken, wird zwischen . den Elektroden der letzteren eine Spannungsdifferenz hervorgerufen, welche imstande ist, einen Strom (Sekundärstrom) durch einen metallischen Leiter zu senden, welcher Strom den Schwankungen des Primärstromes der Gebestelle folgt. Durch einen Hörer o. dgl. Empfangsapparat, welcher vom Sekundärstrom beeinflußt wird, kann man somit die Zeichen abhören, welche die Gebestelle vermittels Unterbrechungen des Primärstromes gibt.

Für derartige Signalanlagen· ist es' von Bedeutung, daß der Leitungswiderstand zwischen den Elektroden der Empfangsstelle möglichst gering ist (vgL E. T. Z. 1894, Seite 617 und 1896, Seite 109), und es ist dort deshalb vorgeschlagen worden, zwischen die Elektroden der Empfangsstelle nur, die medrigohmige Wicklung eines Übertragers zu schalten, dessen Sekundär kreis den Hörer, enthält.

Auf diese-Weise läßt sich erreichen, daß ein verhältnismäßig größerer Teil' der von der Gebestelle ausgesandten Energie im Hörer zur Wirkung kommt.

Die vorliegende Erfindung bezweckt eine weitere Erhöhung der Energieausbeute. Dieselbe wird dadurch erzielt, daß — entweder bei direkter Schaltung des Hörers oder bei der erwähnten indirekten Schaltung'desselben — der im Empfangskreis vorhandene induktive Widerstand durch Einschaltung van Kondensatoren b^s auf den· unvermeidlichen ohmischen Rest beseitigt wird. Auf diese Weise ist der Empfangskreis nicht nur fast völlig von ohmischen Widerständen befreit, sondern auch von denjenigen Widerständen, welche u. U. einen¹ größeren Einfluß als die ohmischen Widerstände ausüben, besonders wenn zum Betriebe des Systems Wechselstrom von höherer Frequenz verwendet wird. Der Kondensator ■ kann entweder im Sekundärkreis oder Primärkreis des erwähnten Überträgers liegen. Ferner kann der Übertrager ganz fehlen und der Kondensator in Reihe mit dem Hörer parallel zu einer niedrigohmigen ' Drosselspule ι liegen, welche in der* Leitung zwischen den Elektroden angeordnet ist.

In Verbindung mit dieser Empfängerschaltung wird erfindungsgemäß eine Gebestelle verwendet, welche imstande ist, dauernd eine bestimmte hohe Frequenz mit Sicherheit, zu erzeugen. Durch die Einfügung der Kondensatoren beim Empfänger wird nämlich der letztere derart geändert, daß die erhöhte Ausbeute der Energie nur bei einer bestimmten · Frequenz erhalten wird. Es ist natürlich möglich, durch Benutzung eines regulierbaren Kondensators den Empfänger verschiedenen

Frequenzen so anzupassen, daß bei jeder derselben die höchste Energieausbeute erzielt wird. Doch muß jedenfalls die einzelne Gebestation in der Lage, sein, eine bestimmte konstante Frequenz zu erzeugen, damit nicht zufällige Energieschwankungen, die sich auf ,den Hörer des Empfängers übertragen, falsche Zeichen vortäuschen.

Gemäß der Erfindung wird als Stromunterbrecher auf der Sendestelle ein doppelseitig wirkender Pendelumformer verwendet, wie er beispielsweise in der Patentschrift 211302 beschrieben ist. Ein derartiger Pendelumformer hat den Vorteil, daß er zufolge seiner doppelseitigen Wirkung im Verhältnis zu dem gewöhnlich verwendeten, einfachen Unterbrecher die doppelte Energie in der Zeiteinheit aussendet, und ferner den Vorteil,, daß · er durch Verbindung seiner Gleichstromwicklung mit Kondensatoren (vgl. Patentschrift 283376) derart ausgebildet werden kann, daß er einen Wechselstrom von sehr konstanter Frequenz aussendet. Nur ein derartiger Pendelumformer ist außerdem imstande, eine höhere Frequenz von einigen 100O Wechseln pro Sekunde hervorzurufen. Zweckmäßig wird derselbe gemäß dem Patent 211302 derart ausgebildet, daß er selbst einen möglichsthohen Wirkungsgrad hat.

Durch die Vereinigung der erfindungsgemäßen Empfängerschaltung mit einem Pendelumformer der beschriebenen Art ist ein System für den in Rede stehenden Zweck geschaffen, welches mit dem größtmöglichen Wirkungsgrad arbeitet und daher einerseits eine große Reichweite, andererseits nur eine schwache Gleichstromquelle zum Betriebe des Gebers erfordert. An Stelle des Hörers kann man ohne weitere Vorkehrung auch einen Vibrationsgalvanometer der bekannten Art benutzen. Andere Apparate, insbesondere Registrierempfänger, erfordern jedoch die Einschaltung ■ von Hilfsapparaten, um den empfangenen Wechselstrom zunächst in Gleichstrom umzuwandeln. Ein Empfänger

„45 dieser Art ist z. B. in der Patentschrift 259583 beschrieben. Erfindungsgemäß ist es jedoch vorteilhaft, an die Stelle des Hörers einen aus der drahtlosen Telegraphie bekannten Detektor»

. zu schalten, dessen Klemmen mit dem Hörer oder einem Vibrationsgalvanometer oder einem. Gleichstromempfänger verbunden werden, wodurch umständliche Gleichrichtevorrichtungen vermieden werden.

Auf der Zeichnung sind einige Ausführungsformen der Empfänger- und der Gebeschaltung schematisch veranschaulicht, und zwar zeigen ■ Fig. ι bis 4 und Fig. 8 bis 10 verschiedene Empfänger, Fig. 5 bis 7 verschiedene Gebeschaltungen.

In Fig. ι ist die niedrigohmige Primärwicklung eines Übertragers u unmittelbar zwischen die Elektroden a, b der Empfangsstelle geschaltet und die Sekundärwicklung des Übertragers durch den Hörer t und den erfindungsgemäß eingeschalteten regulierbaren Kondensator k geschlossen.

In Fig. 2 ist ein Kondensator h' in Reihe mit der Primärwicklung des Übertragers angeordnet, während ,der Sekundärkreis wie in Fig. ι ausgebildet ist. Für gewisse Fälle genügt es, einen Kondensator nur zwischen den Elektroden vorzusehen. - . '

In Fig. 3 liegt der Hörer t in Reihe mit einem Kondensator k zwischen den Elektroden a, b und ist durch eine niedrigohmige Drosselspule d überbrückt. ,

In Fig. 4 ist statt der Drosselspule der Fig. 3 eine Wicklung parallel zum Hörer und Kondensator gelegt, jedoch liegt nur ein Teil / dieser Wicklung zwischen den Elektroden,β, δ. 8ο Beispielsweise ist angenommen, daß die beiden genannten Wicklungsteile durch Gleitkontakte g, g' verändert werden können.

Fig. 5 stellt schematisch- die Schaltung einer Gebestelle dar, bei welcher als Geber ein' Pendelumformer nach Patent 211302 benutzt ist. Die Figur zeigt nur die Anordnung der Stromkreise, welche an Hand der Patentschrift 211302 leicht verständlich ist. Die Gebetaste i ist in Reihe mit der Batterie β go angeordnet. Beim Schließen derselben kommt der Anker c in Schwingung und schließt abwechselnd die Kontakte m, n, wobei ein Wechselstrom in der Sekundärwicklung s entsteht, der durch die Elektroden a', V in die Erde oder das Wasser, geleitet wird. Die Gleichstromwicklung ft, ft' ist gemäß dem Patent 283376 durch einen Kondens'ator 0 überbrückt.

In Fig. 6 ist . die Anordnung ähnlich der ioo Fig. 5 mit Ausnahme davon, daß die Elektroden a'; ¥ unmittelbar an die Gleichstromwicklung angezweigt sind und eine Sekundärwicklung fehlt. Dir Gleichstromwicklung ist hier beispielsweise durch einen Satz Kondensatoren 0, 0' überbrückt,

In Fig. 7 ist unter Beibehaltung der wesentlichen Schaltung von Fig. 6 die eine Elektrode a' an den einen Pol der Stromquelle e, die andere Elektrode V an die Mitte der Gleich-,110 stromwicklung gelegt. Bei sämtlichen' Schaltungen wird ein Wechselstrom von der Frequenz der Ankerschwingung durch die Elektroden a', V in die Erde bzw. das Wasser geleitet. '

Fig. 8- stellt eine Empfängerschaltung dar, bei welcher an Stelle des Hörers (vgl. Fig. 1) eine Vorrichtung zum Gleichrichten des Wechselstroms eingefügt ist, und zwar ist beispielsweise als Gleichrichter ein Pendelumformer gemäß dem Patent 259583 angewendet. Die Schaltung dieses Apparates

entspricht genau derjenigen nach der Patentschrift und ist an Hand der letzteren ohne weiteres verständlich. Der Strom des Gleichrichters wird durch die Leitung q einem Relais r zugeführt, welches beispielsweise einen Morseschreiber M einschaltet. Die Schaltung von Fig. 8 kann ■ vereinfacht werden, indem man die Gleichstromwicklung p, p' des Pendelumformers unmittelbar zwischen die Punkte

ίο x, y des Empfängerkreises (Fig. 8) legt, wie dies Fig. 9 darstellt.

Fig. 10 stellt eine Empfängerschaltung mit Gleichrichtung dar, welche wesentlich einfacher als Fig. 8 und 9 ist. Als Gleichrichter ist hier - ein Detektor f benutzt, wie er aus der drahtlosen Telegraphie bekannt ist. Derselbe ist beispielsweise in Reihe niit dem Relais r des Empfangsappärates geschaltet. Der Kondensator k ist in diesem Falle parallel zur

Übertragerwicklung zu schalten, wie die Figur zeigt.

Claims

Patent-An Sprüche:

i. Signalanlage mit Stromübertragung durch Erde oder Wasser, dadurch gekenn-" zeichnet, daß der induktive Widerstand des Empängerkreises durch 1 eingefügte "Kondensatoren, welche gleichzeitung auf die Frequenz des Senders abstimmen, bis auf den ohmischen Rest beseitigt wird, derart, daß möglichst die gesamte Energie des aus der Erde oder dem Wasser auf-, genommenen Wechselstromes auf den Hörer o. dgl. Empfangsapparat übertragsn wird, zum Zwecke, den Wirkungsgrad bzw. die Reichweite der. Anlage zu erhöhen.

"7,. Signalanlage mit Stromübertragung durch Erde oder Wasser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in Reihe oder parallel zum Hörer o. dgl. Empfangsapparat ein Kondensator (k) im Sekundärkreis eines Übertragers angeordnet ist, dessen Primärwicklung zwischen die Elektroden der Empfangsstelle in an sich bekannter Art geschaltet ist (Fig. 1).

3. Signalanlage nach Anspruch .1, dadurch gekennzeichnet, daß in Reihe oder parallel mit einer nach bekannter Art zwischen die Elektroden der Empfangsstelle geschalteten Primärwicklung eines Übertragers (u) ein Kondensator (k') eingeschaltet ist., während der Höhrer o. dgl. ,Empfangsapparat im Sekundärkreis des Übertragers zweckmäßig ebenfalls in Reihe oder parallel zu einem Kondensator liegt (Fig. 2). .

4. Signalanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein zwischen die Elektroden der Empfangsstelle geschalteter

Hörer 0. dgl. Empfangsapparat in Reihe oder parallel mit einem Kondensator und parallel zu einer niedrigohmigen Drosselspule (d) geschaltet ist (Fig. 3).

5. Signalanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hörer o. dgl. Empfangsapparat in Reihe oder parallel zu einem Kondensator und parallel zu einer bochohmigen^ Wicklung geschaltet ist, von welcher ein Teil zwischen die Elektroden geschaltet ist (Fig. 4).

6. Signalanlage nach Anspruch 1- bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwecks Erzeugung einer konstanten, der Abstimmung des Empfängers entsprechenden Frequenz des Wechselstromes als Geber ein doppelseitig wirkender Unterbrecher (Pendelumformer) verwendet wird, welcher mit Frequenzabstimmung im Gleichstromkreis gemäß Patent 259583 versehen ist und gegebenenfalls zwecks Erhöhung des Wirkungsgrades der Anlage gemäß Patent 211302 ausgebildet wird (Fig. 5).

7. Signalanlage nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden der Gebestelle unmittelbar an die gleichstromführende Wicklung des Pendelum- formers angelegt sind, deren Mitte über die Gleichstromquelle (e) mit dem Anker (c) „ verbunden ist, während die Enden der Wicklung mit je einem Ankerkontakt verbunden sind und die ganze Wicklung durch Kondensatoren überbrückt ist (Fig. 6).

8. Signalanlage nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die eine Elektrode («') der Gebestelle an den ^einen Pol der Gleichstromquelle (e), die andere Elektrode (V) an die Mitte der Gleichstromwicklung angeschlossen ist, während die Enden der letzteren mit je einem Ankerkontakt und der andere Pol der Stromquelle (β) mit dem Anker (c) verbunden und die ganze Wicklung mit einem Kondensator (0) überbrückt ist (Fig. 7).

9. Signalanlage nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß in den Empfangskreis ein Gleichrichter (z. B. ein Pendelumformer gemäß Patent 211302 oder 259583) eingefügt ist, zum Zwecke, andere Empfarigsapparate außer Hörer und

■ Vibrationsgalvanometer verwenden zu können (Fig. 8).

10. Signalanlage nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß zur Vermeidung mechanischer Gleichrichtevorrichtungen -ein Detektor (f) von der in der Funkentelegraphie verwendeten Art als Gleichrichter benutzt wird (Fig. 9, 10).

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.