DE362151C - Roehrenrelais, das als Schwingungserzeuger arbeiten kann - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM 25. OKTOBER 1922

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

KLASSE 21 a GRUPPE 69

T 24172 VIIIj21 a*)

Laurence Beddome Turner in Charlton, Engl.

Röhrenrelais, das als Schwingungserzeuger arbeiten kann.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 6. Juli 1920 ab,

Für diese Anmeldung ist gemäß dem Unionsvertrage vom 2. Juni 1911 die Priorität auf Grund der Anmeldung in England vom 16. Februar 1918 beansprucht.

Die Erfindung bezieht sich auf elektrische Relais und auf Kreise mit Relaisvakuumröhren, die aus einer Glühkathode, einer nicht geglühten Anode und einem Gitter oder durchbohrtem Blech in einem luftleeren oder

beinahe luftleeren Raum bestehen. Derartige Relaisröhren sind bis jetzt in der drahtlosen Telegraphi e und auf anderen Gebieten angewandt worden, um schwache elektrische Zeichen zu verstärken, zum Gleichrichten von

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Wechselströmen, zur Erzeugung elektrischer Schwingungen oder für mehrere dieser Aufgaben gleichzeitig. Wenn die Röhre als Verstärker gebraucht wird, sind sie und ihre zugehörigen Kreise so eingerichtet, daß eine primäre elektromotorische Kraft kleiner Spannung eine zweite, meist größere, erzeugt, deren Wellenform mehr oder weniger der der primären elektromotorischen Kraft entspricht. ίο Der Ausdruck »Verstärker«, beruhend auf der eben angedeuteten Wirkungsweise, wird im Gegensatz zu dem Ausdruck »Relais« gebraucht, das einen Apparat bezeichnen soll, in dem die sekundäre Wirkung wohl von der primären elektromotorischen Kraft oder dem primären Strom hervorgerufen wird, aber nicht deren »Reproduktion« oder ihnen proportional ist.

Die Einrichtung, die den Gegenstand der gegenwärtigen Erfindung bildet, kann als Röhrenrelais bezeichnet werden, weil dabei von einer Röhre Gebrauch gemacht wird, die als Relais im oben bezeichneten Sinne wirkt. Das Relais der vorliegenden Erfindung ist in der Hinsicht den mechanischen Relais ähnlich, die gewöhnlich in der Drahttelegraphie gebraucht werden, daß ihm die Propor₇ tionalität zwischen Wirkung und erzeugender Ursache fehlt, und auch darin, daß eine sehr kleine primäre Kraft genügt, um eine sekundäre zu erzeugen, die jene erzeugte sekundäre Kraft bei weitem übertrifft, welche man erhält, wenn dieselbe Röhre als Verstärker auf gewöhnliche Weise gebraucht wird.

Man hat in Verbindung mit elektrischer Drahtzeichenübermittlung vorgeschlagen, die Zeichen aufzunehmen, indem man den Empfangsstrom durch einen Transformator auf einen Schwingungskreis überlagert, der mit einem Audion verbunden ist, das ungefähr auf den kritischen Punkt eingestellt ist, bei dem die Schwingungen einsetzen, dadurch den kritischen Punkt überschreitet und Schwingungen in dem genannten Kreis hervorruft; der resultierende Wechselstrom, der nur solange andauert wie das Signalisieren anhält, .wird mit dem Telephon oder einemanderen Empfangsapparat aufgenommen. Man hat ferner vorgeschlagen, in Verbindung mit der eben geschilderten Art Signale aufzunehmen, einen Empfangsstrom von unhörbarer Frequenz dadurch hörbar zu machen, daß man ihn mit einem Ticker verbindet und den so unterbrochenen Strom durch einen Transformator auf ein Audion wirken läßt, das mit dem Empfangstelephon verbunden ist.

Die Erfindung betrifft ein Röhrenrelais, das als Schwingungserzeuger wirken kann und in labilem Gleichgewicht auf den kritischen Punkt eingestellt ist, bei dem die Schwingungen einsetzen; es ist so eingerichtet, daß es durch einen schwachen elektrischen Strom in Schwingungen versetzt wird, darauf weiterschwingt ohne Rücksicht auf die Fortdauer des genannten verursachenden Stromes, wobei das gleichzeitige Auswachsen des mittleren Anodenstromes oder des Schwingungsstromes der Röhre ein zweites Relais in Gang setzt, das im folgenden als gewöhnliches Relais oder als gleichwertige Hilfsanzeige- oder Relaisvörrichtung bezeichnet wird. . Die Schwingungen werden ausgelöscht durch Ausschalten o. dgl., um das Röhrenrelais auf seine ursprüngliche Gleichgewichtslage zu bringen.

Die Erfindung betrifft ferner Schaltungsanordnungen für ein derartiges Relais.,

In der Zeichnung ist die Erfindung schematisch und beispielsweise dargestellt.

Abb. ι zeigt eine Ausführungsform gemäß der Erfindung;

Abb. 2 zeigt in Kurven den Verlauf des Anodenstromes und seiner Änderungen, und

Abb. 3, 4, S, 6, 7 und 8 sind verschiedene weitere Ausführungsformen der Erfindung.

In den Zeichnungen bedeutet V eine bekannte Form einer Vakuumröhreneinrichtung, die umfaßt einen Glühdraht F, der von einer Batterie Bf geheizt wird, mit der er den hierin als Glühdrahtkreis bezeichneten Kreis bildet; ein Gitter G, verbunden mit der Batterie Bg, durch die im stationären Zustand ein Potential auf jedem gewünschten Wert mit Rücksicht auf das Potential des negativen Poles vom Draht gehalten werden kann; dieser Kreis wird hierin als Gitterkreis bezeichnet; schließlich eine Anode A, verbunden mit einer Batterie Ba, die das Potential der Anode auf einem Wert halten soll, der höher ist als das Potential des negativen Poles vom Draht; dieser Kreis wird als Anodenkreis bezeichnet. Ia ist eine Induktionsspule, in den Anodenkreis geschaltet, und Ig eine Induktionsspule, in den Gitterkreis geschaltet; jede dieser Induktionsspulen kann zugleich mit ihren Enden an einen Kondensator Ca bzw. Cg gelegt werden.

Man weiß, daß, wenn die verschiedenen Teile der eben beschriebenen Kreise richtig gewählt oder abgestimmt sind, Anoden- und Gitterkreis aufeinander einwirken, z. B. durch gegenseitige Induktion zwischen den beiden entsprechenden Kreisen·, und die Erzeugung elektrischer Schwingungen in den Induktionskreisen verursachen, deren Energie von der Batterie im Anodenkreis geliefert wird.

Wenn das Potential des Gitters niedrig genug ist, werden keine Schwingungen einsetzen, wird es allmählich gesteigert, so- erreicht man einen bestimmten Grenzwert, bei dem noch keine Schwingungen stattfinden

und ein verhältnismäßig schwacher Anodenstrom fließt. Eine weitere Steigerung des Gitterpotentials über diesen Punkt veranlaßt das System zu Schwingungen. Bei Wahl passender, hier später genauer angegebener Werte, besteht labiles Gleichgewicht am kritischen Punkt, so daß die Stärke der Schwingungen plötzlich einen endlichen Wert annimmt, d. h. daß, sobald Schwingungen überhaupt einsetzen, sie große Stärke erreichen. Gleichzeitig setzt ein entsprechend plötzlicher Anstieg des mittleren Anodenstromes ein und die Schwingungen dauern an, trotzdem das mittlere Gitterpotential unter den kritischen Wert fällt, bei dem Schwingungen einsetzen. Bei diesem kritischen Wert ist die Wirkung der Vorrichtung sehr plötzlich, insofern, als ein sehr, geringes Anwachsen des Gitterpotentials genügt, um einen Wechsel aus der Ruhelage in den Schwingungszustand hervorzurufen.

An der bekannten Kurve α (Abb. 2), die den Anodenstrom als Funktion des Gitterpotentials darstellt, sieht man, daß in dem Maße, in dem das Gitterpotential von niedrigen Werten ansteigt, indem man den Abzweigspunkt der Batterie Bg- entsprechend verschiebt, die Steilheit der Kurve anwächst. Das System kann keine Schwingung erzeugen, ehe der Anstieg der Kurve nicht einen bestimmten kritischen Wert erreicht hat, der von den elektrischen Größen der Kreise Ca, Ia und Cg, Ig und ihrer gegenseitigen Induktion abhängt; wenn jedoch dieser kritische Wert erreicht ist, setzen Schwingungen ein, deren Stärke sofort einen endlichen Wert erreicht.

Nach der Erfindung ist das Gitterpotential so abgepaßt, daß es gerade unter dem kritisehen Wert ist. Wenn das Gitterpotential auf diesen Wert eingestellt ist und die Röhre nicht schwingt, wird der Schwingungsvorgang dadurch ausgelöst, daß ein schwaches Signal das Gitterpotential momentan oder periodisch zum Steigen bringt, z.B. mit Hilfe eines passenden Transformators Tp, Ts. Der auf diese Weise eingeleitete Schwingungsvorgang wird von einer großen Änderung des mittleren Anodenstromes begleitet.

Die plötzliche Änderung des mittleren Anodenstromes benutzt man dazu, um ein gewöhnliches Relais CR in Gang zu bringen,' und die Verbindung dieses Relais mit den anderen Kreisen, die die ganze Relaisvorrichtung bilden, ist derart, daß sie von selbst in den anfänglichen Zustand zurückführt, wobei vorteilhaft die Verschiebung der federbetätigten Zunge t benutzt wird, um die Schwingungen zum Stillstand zu bringen,

z. B. indem sie die Induktion und die Kapazität Ia, Ca im Anodenkreis kurzschließt.

Beim Aufhören der Schwingungen kehrt die Relaiszunge in ihre ursprüngliche Lage zurück, worauf der Vorgang von neuem beginnt. Das gewöhnliche Relais CR oder ein anderes gewöhnliches Relais, dessen Magnete ' in Reihe oder parallel mit den Magneten des j gewöhnlichen Relais CR geschaltet sind, soll einen Anzeigeapparat oder einen zurücküber- ; tragenden Apparat auf gewöhnliche Weise in ; Gang setzen.

ι Der kritische Wert des Gitterpotentials wird weiter unten als »Schwellenwert« und das Aufhören der Schwingungen als »Auslöschen« bezeichnet. Angenommen, die j Batterie Bg sei gerade unter den Schwellenwert eingestellt, und das Ankommen eines Signals in der Primärspule Tp des Transformators steigere das Potential momentan über : den Schwellenwert. Nach dem Erlöschen ', bleibt das System in Ruhe, bis ein neues j Signal wieder die Schwelle überschreitet. Man sieht so, daß das gewöhnliche Relais von jedem Signal in Tätigkeit gesetzt wird, das mit genügender Stärke in die Primärspule Tp des Transformators kommt, um in der Sekundärspule Ts des Transformators eine E. M. K. zu induzieren, die die Differenz zwischen dem Schwellenwert und dem Wert im Ruhezustand des Gitterpotentials übertrifft.

Manchmal mag es vorteilhaft sein, einen Kondensator vorzusehen, der für die Schwingungsströme zwischen die Kathode F und das Ende der Induktion Ig, das dem Gitter G abgewandt ist, geschaltet ist und einen zweiten, zwischen die Kathode und das Ende der Induktion Ia, das der Anode abgekehrt ist. Solch eine Vorrichtung ist in Abb. 3 dargestellt, in der C¹, C² diese zwei Kondensatoren bedeuten. Obgleich manchmal das Hinzufügen gewisser Kapazitäten wesentlich ist, so machen die in den Kreisen vorhandenen Eigenkapazitäten der Spulen und anderer Teile der Kreise es manchmal unnötig, andere Kapazitäten hinzuzufügen. Man kann auch jeden der Kondensatoren Ca und Cg einzeln fortlassen, wie an einigen Ausführungsformen auf den Zeichnungen gezeigt ist; und beide zusammen können fortgelassen werden, wenn die Eigenkapazität von jedem Kreis allein genügt.

Eine genaue Einstellung des Gitterpotentials kann man bequem durch den Gebrauch des Potentiometers P erreichen, wie in Abb. 3 erläutert ist.

Da der Schwellenwert von den elektrischen Größen der Kreise Cg, Ig, Ca, Ia und ihrer gegenseitigen Induktion abhängt, kann er leicht durch Regulierung der gegenseitigen Induktion eingestellt werden. Die Vorrichtung kann mit jedem beliebigen Schwellen-

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wert arbeiten, vorausgesetzt, daß man am niedrigeren Ende der Kurve α (Abb. 2) ist, so daß beim Schwellenwert labiles Gleichgewicht herrscht. Um jedoch die besten Resultate zu erhalten, muß man den Schwellenwert an die Stelle legen, wo die Neigung der Kurve a rasch mit dem Gitterpotential wechselt. Die Kurve b in Abb. 2 erhält man, wenn man als Ordinaten den Betrag der Änderung der Neigung einträgt. Mathematisch ausgedrückt, 'wenn ν das Gitterpotential und i den Anodenstrom bedeutet, zeigt Kurve a die Abhängigkeit zwischen i und v, während Kurve b die

Beziehung zwischen j-v und ν veranschau ^ö dv*

licht. Es ist vorteilhaft, einen Schwellenwert

ti³/
zu haben, bei dem -y-, groß ist. Um die

besten Resultate zu erhalten, muß deshalb der Schwellenwert auf einen Wert an oder nahe dem Scheitel der Kurve b gebracht werden. Man sieht ein, daß die besondere Art der Einwirkung zwischen Gitter und Anodenkreis, wie sie in den \^rerschiedenen Abbildungen gezeigt ist, nicht die einzige Art ist, die man anwenden kann; jede andere Vorrichtung, durch die das System instand gesetzt wird. Schwingungen zu erzeugen, kann statt dessen angewandt werden.

An Stelle der hier angegebenen Methode des Auslöschens der Schwingungen kann man einen unabhängig arbeitenden Ausschalter benutzen, um die Schwingungen anzuhalten.

Der Auslöschapparat muß genügend lange in Tätigkeit bleiben, damit die Energie in den Schwingungskreisen und die in den verschiedenen anderen Kondensatoren und Induktionsspulen angesammelte Energie genügend abfällt, um eine selbsttätige Wiederzündung der Schwingungen zu vermeiden, wenn der Auslöschapparat zu wirken aufhört. Wenn Tp, Ts einen Transformator mit Eisenkern darstellt, der für Signalströme mit akustischen Frequenzen eingerichtet ist, kann es aus dem obenerwähnten Grunde wünschenswert sein, die Induktion der Sekundärspule Ts unter dem Wert zu halten, den man sonst mit Rücksicht auf die Empfindlichkeit allein wählen würde. Für Auslöschzwecke kann man auch Vorrichtungen einschalten, die den Betrag der Zerstreuung der Energie, die in den verschiedenen Teilen der Kreise aufgespeichert ist, erhöhen.

Da der Schwellenwert in gewissem Maße yon dem Strom abhängt, der durch den Glühdraht fließt, kann man kleine Änderungen der Potentialdifferenz der Heizbatterie passend kompensieren durch Einschalten eines Widerstandes R¹ in den Heizkreis zwischen dem negativen Ende des Glühdrahtes und der Stelle, an der der Gitterkreis mit dem Heizkreis verbunden ist. Wenn der Wert des j Widerstandes R¹ passend gewählt ist, erzeugt die Glühdrahtstromänderung, die einer kleinen Spannungsänderung der Glühdratbatterie Bf folgt, eine Änderung im Potentialabfall im Widerstand R¹ von einem Betrage, daß die Gitterspannung noch gerade tinter dem Schwellenwert bleibt.

Die Änderung in der Gitterspannung kann auf verschiedene Weise erreicht werden, je nach der besonderen Form des Zeichens, das man empfängt.

Nach einer Anordnung kann das Röhren- \ relais durch Telephonströme angeregt werden, ! z. B. durch Vermittlung eines Transfor- ! mators Tp, Ts (Abb. 1), dessen Sekundärspule in den Gitterkreis geschaltet ist und ; damit durch den Anodenkreis das gewöhnliche j Relais CJ? in Gang setzt; die Zunge t oder das gewöhnliche Relais ist so abgepaßt, daß j es anspricht, solange das Signal andauert, und wie hier früher dargelegt, die ganze Apparatur auf den Anfangszustand zurückführt, indem es nämlich die Induktion im Anodenkreis periodisch während des Signalempfanges kurzschließt. Die Sekundärspule des Transformators und die Spule des gewöhnlichen Relais kann man zu passenden Kondensatoren parallel schalten.

Der einsetzenden Schwingung kann man jede beliebige hohe Frequenz, z. B. von Millionen, geben oder jede beliebig niedrige, z. B. einige Zehnerperioden in der Sekunde, oder auch beliebig mittlere Frequenzen durch geeignete Wahl oder Abstimmung der verschiedenen Kapazitäten und Induktionen; letztere können mit oder ohne Eisenkern sein. Der Gebrauch hoher Frequenzen ist vorteilhaft, insofern, als man keine merkbare Zeit ¹Q" braucht, um die Schwingungen durch das Signal auszulösen oder sie durch den Apparat, der den Anfangszustand wieder herstellt, anzuhalten. Wenn ferner die Schwingungsfrequenz sehr hoch im Vergleich mit den Frequenzen der wirkenden Ströme ist, auf die der Transformator in Verbindung mit dem Gitterkreis eingestellt ist, wird jede Änderung, die im primären Kreis des genannten Transformators hervorgerufen wird oder eintritt, die Abstimmungen in der beschriebenen Anordnung nur wenig beeinflussen. Es ist noch darauf hinzuweisen, daß, wenn man den höchsten Grad der Empfindlichkeit erreichen will, die Schwingungsfrequenz nicht tiefer sein darf als die Frequenz des eintreffenden Signals, damit die Dauer des Auslösepotentials am Gitter genügt, um den Schwingungsvorgang auszulösen. Wenn die einwirkenden Signale periodisch sind, wie die hochfrequenten Ströme der drahtlosen Telegraphie, ist es günstig, die Frequenz der Schwingungen

und des Signals übereinstimmend einzurichten. Ferner ist darauf hinzuweisen, daß, wenn das Signal mit einer akustischen Frequenz eintrifft wie in den Systemen der S drahtlosen Telegraphic, die Funkensender benutzen, der Ton, der in einem Telephon erzeugt wird, das durch die Verbindung mit dem gewöhnlichen Relais oder direkt durch den mittleren Anodenstrom in Wirkung gesetzt ist, den akustischen Charakter des eintreffenden Signals zum Teil behält, wenn der »Rückschalt«apparat so eingerichtet ist, daß er mit einer Frequenz arbeitet, die die akustische Frequenz des Senders bei weitem übertrifft.

In dem Falle, daß Signale mit hochfrequenten Strömen eintreffen, wie sie in der drahtlosen Telegraphie gebraucht werden, kann man die hochfrequenten Ströme unmittelbar für das Gitter verwenden, ohne sie vorher durch einen gewöhnlichen Detektor gleichzurichten. Das geschieht entweder durch einen Transformator, dessen Sekundärspule in den Gitterkreis geschaltet ist, oder durch ma-

²S gnetische Induktion auf die schon erwähnte Induktionsspule im letzten Kreis. Abb. 5 erläutert eine Anordnung, die für den Gebrauch in Verbindung mit drahtlosen Signalen berechnet ist. 1, 2 ist der Luftleiter, Tp ist die Induktionsspule, die an den Luftleiter geschaltet und mit der Induktionsspule Ts gekoppelt ist, während 3 einen variablen Kondensator im Luftleiter darstellt, und 4 einen zweiten variablen Kondensator, durch den der Schwingungskreis Ig, Ts,-4 auf den Luftleiter und das eintreffende Signal abgestimmt wird. In den verschiedenen, hier ausführlicher beschriebenen Anordnungen der Abb. 1, 3, 4 und 5 wird der Apparat durch Induktion in der Sekundärspule Ts des Transformators mit einer E. M. K._r die veranlaßt ist durch einen Stromwechsel in der Primärspule, in Wirksamkeit gesetzt. Die Anordnung kann jedoch auch so getroffen werden, daß sie durch Gleich- oder Fastgleichströme in Tätigkeit gesetzt wird, wie die Signalströme eines submarinen Telegraphenkabels, z. B., indem man solchen Strom Oder einen Teil durch die Primärspule Tp des Transformators fließen läßt, wo er wiederholt geändert wird, z. B. durch Unterbrechung des Kreises von Tp durch einen unabhängig arbeitenden Schalter. Wenn man die Zeitkonstante des Kreises Tp groß macht und auch die Zeit, während der der Strom in Tp anwächst, kann genügend wirksame Energie im Transformator Tp, Ts durch einen äußerst schwachen Signalstrom angesammelt werden.

In der Anordnung der Abb. 6 bedeutet 5 ein Telegraphenkabel oder eine andere Quelle eines gleichmäßigen oder langsam sich ändernden Stromes; 6 und 7 sind Drähte, durch welche der Strom von dem genannten Kabel auf die Primärspule Tp des Transformators übertragen wird; dies geschieht durch einen Unterbrecher 8 hindurch, der passend in Bewegung gehalten wird, so daß er den" Kreis durch die Primärspule Tp periodisch unterbricht; 9 und 10 sind feste Kontakte, die so eingestellt sind, daß sie mit dem sich bewegenden Kontakt 8 des Unterbrechers zusammenwirken. Wenn 8 und 9 in Berührung stehen, kann der Strom aus dem Kabel 5 durch die Primärspule fließen, und wenn sie geöffnet werden, fällt dieser Strom schnell auf Null ab, wodurch in der Sekundärspule Ts eine E. M. K. induziert wird. Richtet man es so ein, daß der Strom in der richtigen Richtung fließt, so kann die induzierte E. M. K. die Gitterspannung augenblicklich 8υ steigern und dadurch das System in den Schwingungszustand versetzen. Ein Kondensator 11 kann zwischen die Kontakte 8 und 9 geschaltet werden. Das Auslöschen kann durch irgendeine der hier früher beschriebenen Arten bewirkt werden. Nach einer Anordnung wird das Auslöschen dadurch bewirkt, daß die Induktionsspule Ia durch die Kontakte 8 und 10 kurzgeschlossen wird. Der bewegliche Kontakt 8 muß zwischen den festen Kontakten 9 und' 10 schwingen, dabei abwechselnd die Schwingung erregen und auslöschend, solange ein Strom aus dem Kabel 5 kommt. Das gewöhnliche Relais CR kann so langsam arbeiten, daß es das einzelne Schließen und Öffnen der Kontakte 9 und 10 nicht aufnimmt und nur auf die langsameren Wechsel des Stromes, den es aus dem Kabel 5 empfängt, eingeht.

Man kann es so einrichten, daß der Schalter 8 so langsam arbeitet, daß die Röhre auf die durch den zwischen 8 und 9 hergestellten Kontakt bewirkten Induktionsströme nicht anspricht, so daß die Vorrichtung auf Ströme aus dem Kabel 5 nur in einer Richtung ansprechen wird, wenn Stromumkehr in den Spulen Tp und Ts der Transformatoren infolge der Unterbrechung der Kontakte 8 und 9 genügend verhindert wird, beispielsweise durch Einschalten von Widerständen 12 und 13. Man kann die Stromumkehr in den Spulen Tp und Ts des Transformators unterdrücken oder ganz verhindern, wenn man Dämpfungsapparate bekannter Art einschaltet, z. B. durch Widerstandseinschaltungen 12 und entsprechend 13. Nach einer Ausführungsform sind zwei Reihen Apparate, wie sie Abb. 6 zeigt, miteinander verbunden; die eine Reihe ist so eingerichtet, daß sie von Strom des Kabels 5 in der einen Richtung in Wirksamkeit gesetzt wird, und die andere Reihe von Strom desselben Kabels in entgegenge-

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setzter Richtung; die vereinigten Apparate wirken dann wie ein doppelter Stromempfänger. Solche vereinigte Apparatur ist fähig, Signale nach dem gewöhnlichen Kabelsignaibuch zu empfangen und dabei Wechselstrom zu verwenden.

Manchmal möchte oder muß man eine oder mehrere Verstärkerröhren zwischen die Signalquelle und die Schwingungsröhre des ίο Relais schalten. Die notwendige Dämpfung zur Verhinderung von Stromumkehrungen bei Unterbrechungen kann dann dadurch vorgenommen werden, daß man das Gitterpotential der dazwischen geschalteten Verstärkerröhre steigert. Eine derartige Anordnung ist in Abb. 7 erläutert, in der V¹ die Verstärkerröhre ist. Der Strom, dessen Unterbrechung das Röhrenrelais in Tätigkeit setzen soll, fließt "durch die PrimärspuleTf- eines Transformators; dessen Sekundärspule Ts¹ ist verbunden mit dem Gitter G¹ der Verstärkerröhre V¹ und dem Potentiometer P¹ oder gleichartigen Apparaten, die die Spannung des Gitters regulieren. Die Primärspule Tp des Transformators, der mit der zweiten Röhre verbunden ist, ist in den Anodenkreis der Verstärkerröhre V¹ geschaltet. Wenn man die Spannung des Gitters G¹ auf einen passenden Wert bringt, kann man verhindern, daß die plötzliche Unterbrechung des Stromes in Tp^x eine Umkehr der E. M. K. in der Sekundärspule Ts verursacht.

Die Einführung einer Verstärkerröhre V¹ hat den weiteren Vorteil, daß sie mehr oder weniger vollständig verhindert, daß ein plötzlicher Stromanstieg oder Abfall in der Sekundärspule Ts dazu neigt, einen Strom im Kabel oder anderen Apparaten zu erzeugen, die mit der Primärspule Tp¹ des Transformators verbunden sind, der zur Verstärkerröhre V¹ gehört.

Gleichmäßige oder verhältnismäßig langsam veränderliche E. M. K. finden sich häufig in den langen Kabeln, die man in der Unterseetelegraphie braucht; diese E. M. K. lassen Ströme entstehen, die die Signale zu entstellen oder zu vernichten streben; diese Erscheinung bezeichnet man zuweilen als das Wandern oder die Unbeständigkeit des NuIlpunktes der Signale. Wenn diese Erscheinung eintritt, entspricht die in der Sekundärspule Ts induzierte E. M. K. der Unterbrechung eines Stromes in der Primärspule, der aus zwei Komponenten besteht, nämlich dem Signalstrom und dem quasi gleichmäßigen Strömungsstrom, der hier als Erdstrom bezeichnet werden soll. In der Praxis fand man es notwendig, den Erdstrom zu kompensieren. Wenn i der Erdstrom in der Primärspule Tp ist, so erzeugt er in der Sekundärspule T.? eine E. M. K. proportional i, nämlich ki, wo k eine Konstante ist, die von den Dimensionen des Transformators Tp, Ts und dem Betrage abhängt, um den der Strom bei Öffnung des Kontaktes 8,9 abfällt. Wenn man es einrichtet, daß der Strom i eine entgegengesetzte E. M. K. ki in dem Gitterkreis Ig, Ts, Bg erzeugt, ohne daß der Signalstrom eine entsprechende entgegengestzte E. M. K. erzeugt, kann man die Wirkung des Erdstromes aufheben. Zur Erzeugung der kompensierenden E. M. K. im Gitterkreis kann man irgendeinen der bekannten Apparate und irgendeine Methode, die Erdströme von den Signalströmen abzusondern, verweilden. Abb. 8 zeigt an einem Beispiel eine An-I Ordnung, in der die Erdströme die gewünschte kompensierende E. M. K. erzeugen.

In Abb. 8 bedeutet r einen Widerstand von gedrungener Form im Gitterkreis, der aus feinem Kupferdraht oder anderem Stoff besteht, der einen großen Temperaturkoeffizienten als Widerstand besitzt und von einem Kühlkörper 14 in seiner Umgebung stark gekühlt werden kann. Der Widerstand r ist mit ! einem anderen Widerstand r¹ und einer Batterie Br in Reihe geschaltet, wobei der Widerstand r auf erhöhter Temperatur gehalten S wird und eine Spannungsdifferenz zwischen

seinen Enden entsteht, welche mit der Temperatur von r steigt und fällt. Der Kühlkörper j 14, der aus Aluminium oder Kupferblech ^: oder einem anderen gut wärmeleitenden Stoff bestehen kann, hat eine große sich abkühlende Oberfläche zur raschen Wärmeabgabe und ist an das bewegliche System eines empfindlichen j Galvanometers oder eines gleichartigen Apparates befestigt, durch dessen Spule man die Erdströme oder Teile davon fließen läßt. Der Widerstand r und der Kühlkörper 14 sind so gestaltet und zueinander geschaltet, daß die • Temperatur des erster en durch die Bewegung ! des letzteren stark beeinflußt wird. Wenn die Galvanometerspule irgendeinen erheblichen Teil des Signalstromes enthält, macht man das Galvanometer durch bekannte elektrische oder mechanische Hilfsmittel oder beides äußerst träge, so daß das letztere, während die quasi beständigen Erdströme einen merkbaren Ausschlag erzeugen können, den rasch wechselnden .Signalströmen nicht folgen kann. Wenn ein Erdstrom i einen Anstieg des Gitterpotentials um^ki erzeugt, und wenn das Galvanometer so eingestellt ist, daß derselbe Strom den Kühlkörper 14 von dem Widerstand r fortbewegt, müssen die Teile so bemessen sein, daß die Änderung der Potentialdifferenz zwischen den Enden von r so nahe wie möglich gleich ki ist, und die Batterie Br muß in dem Sinne eingeschaltet sein, wie die Zeichnung es zeigt. Falls ein Telegraphierverfahren benutzt wird nach Gott und

P i c a r d, bei denen der mittlere Signalstrom Null ist, lenken die Signalströme in der Galvanometerspule das Galvanometer nicht merkbar ab. Bei anderen Verfahren jedoch, wie bei dem gewöhnlichen Heberschreiberverfahren, bei denen der mittlere Signalstrom nur Null wird, wenn die Punkte und Striche an Zahl gleich sind, muß man beim Einstellen des Gitterpotentials auf die Ablenkung des

ίο Kühlkörpers 14 Rücksicht nehmen, die von dem durchschnittlichen Signalstrom während des Empfangs der Signale hervorgerufen wird; man muß soviel wie möglich verhindern, daß die Signalströme in die Galvanometerspule kommen, z. B. auf die bekannte Art, indem man ihre Induktion so groß wie möglich macht und eine kleine Impedanz mit Rücksicht auf die Signalströme parallel schaltet oder irgendeine andere geeignete A'Orrichtung benutzt.

Die verschiedenen Methoden mit Abstimmungen hoher Frequenzen und akustischer Frequenzen können in Verbindung mit den verschiedenen Kreisen in der hierin schon beschriebenen Anordnung benutzt werden. Da ferner die beschriebene Anordnung im wesentlichen ein Relais ist, das infolge der bekannten Wirkungswerte der Vakuumröhren auf Potentialschwankungen anspricht und sehr wenig Energie verzehrt, kann die Abstimmung unter bestimmten Bedingungen zu größerer Schärfe gebracht werden, als mit den meisten Empfängern möglich ist, in denen die vom Detektor absorbierte Energie durchaus nicht zu vernachlässigen ist.

Die hier beschriebene Anordnung kann in Verbindung mit drahtloser oder gewöhnlicher Telegraphie und für jeden anderen Zweck benutzt werden und ist nicht auf eine bestimmte Stromform beschränkt. Ferner kann jede andere Stromquelle an die Stelle der verschiedenen Batterien treten, die in die einzelnen Kreise geschaltet sind.

Claims (9)

1. Patent-Ansprüche:

   I. Röhrenrelais, das als Schwingungserzeuger arbeiten kann, dadurch gekennzeichnet, daß es in labilem Gleichgewicht auf den kritischen Punkt eingestellt ist, bei dem Schwingungen einsetzen und durch einen schwachen elektrischen Strom in Schwingungen versetzt werden kann, hierauf ohne Rücksicht auf die Fortdauer des genannten wirkenden Stromes zu schwingen fortfährt, wobei der gleichzeitige Anstieg des mittleren Anoden-

   stromes oder des Schwingungsstromes der Röhre- ein gewöhnliches Relais oder eine gleichwertige Hilfsanzeige- oder Relaisvorrichtung in Gang setzt, und die Schwingung durch ein Ausschalten o. dgl. gelöscht wird, um das Röhrenrelais in seine ursprüngliche Gleichgewichtslage zurückzuführen.
2. 2. Röhrenrelais nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwingungskreis unter dem Einfluß des gewöhnlichen Relais oder der gleichwertigen Vorrichtung kurzgeschlossen und dadurch die Schwingung gelöscht wird.
3. 3. Röhrenrelais nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine Vorrichtung, um Schwingungen durch einen kleinen gleichmäßigen oder langsam sich ändernden Strom auszulösen.
4. 4. Röhrenrelais nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der gleichmäßige oder sich langsam ändernde Strom zwecks Auslösens der Schwingungen durch einen unabhängig wirkenden Schalter periodisch unterbrochen wird.
5. 5. Röhrenrelais nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der unabhängig wirkende Schalter bei seiner Bewegung auch den Schwingungskreis kurzschließt und daher ein periodisches Löschen der Schwingung bewirkt.
6. 6. Röhrenrelais nach Anspruch 1, 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß das gewöhnliche Relais langsam arbeitet im Vergleich zu dem unabhängig wirkenden Schalter.
7. °y. Röhrenrelais nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zum Auslösen der Schwingungen nur in Tätigkeit gesetzt wird, wenn der beständige oder langsam sich ändernde Strom in einer Richtung fließt.
8. 8. Röhrenrelais, dadurch gekennzeichnet, daß es aus zwei gemäß Anspruch 7 arbeitenden Vorrichtungen in Verbindung mit einer gewöhnlichen Anzeige- oder Relaisvorrichtung besteht, um die letztere zu veranlassen, sich in der einen oder anderen Richtung zu bewegen, entsprechend der Richtung des schwachen erregenden Stromes.

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9. 9. Röhrenrelais nach Anspruch 1 bis 8, gekennzeichnet durch Einrichtungen zum Kompensieren der Wirkung von relativ beständigen Strömen, die die verschiedenen wirkenden Ströme überlagern.

   Hierzu 1, Blatt Zeichnungen.