DE36408C

DE36408C - Innovations in polarized telegraphic apparatus

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Publication number: DE36408C
Application number: DENDAT36408D
Authority: DE
Original assignee: K. O. A GULSTAD in Kopenhagen, Dänemark
Anticipated expiration: 1905-11-10

Description

KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING

KLASSE 21: Elektrische Apparate.CLASS 21: Electrical apparatus.

Patentirt im Deutschen Reiche vom 10. November 1885 ab.Patented in the German Empire on November 10, 1885.

Der Anker (der bewegliche Theil) eines polarisirten telegraphischen Apparates stellt sich immer, wenn kein Strom durch die Elektromagnetwindungen fliefst, so, dafs derselbe oder richtiger einer seiner Theile (Zunge) die Arretirstifte, Anschläge, Contacte oder dergleichen, die zur Begrenzung seiner Bewegung dienen, berührt. (Unter polarisirten telegraphischen Instrumenten ist jedes solche telegraphische Instrument verstanden, dessen beweglicher Theil (Anker) ganz oder theilweise während der Benutzung des Instrumentes aus magnetisirten Körpern (Eisen, Stahl oder Eisen und Stahl) besteht, auf welche während der Benutzung des Apparates der Magnetismus mindestens zweier Magnet- oder Elektromagnetpole einwirkt, so zwar, dafs sie von dem Magnetismus der einen Pole angezogen und von dem der anderen Pole abgestofsen werden.)The anchor (the movable part) of one polarized telegraphic apparatus always arises when there is no current through the electromagnet windings flows in such a way that the same or, more correctly, one of its parts (tongue) pushes the locking pins, Stops, contacts or the like that serve to limit its movement, touched. (Among polarized telegraphic instruments, every such instrument is telegraphic Instrument understood, whose movable part (anchor) wholly or partly during the use of the instrument made of magnetized bodies (iron, steel or iron and Steel), on which during the use of the apparatus the magnetism is at least two magnetic or electromagnetic poles acts so that they are attracted by the magnetism of one pole and be repelled by that of the other poles.)

. Dies rührt im wesentlichen daher, dafs der Anker durch seinen Magnetismus mit verschiedener Stärke von den Eisenmassen der Elektromagnetpole, die sich auf der einen oder der anderen Seite des Ankers befinden und in denen ein von den Ankermagnetismen inducirter Magnetismus erzeugt wird, und, wenn die Elektromagnete selbst permanent magnetisch sind, auch von deren Magnetismus angezogen wird.. This is essentially due to the fact that the armature, by virtue of its magnetism, has different Strength from the iron masses of the electromagnetic poles, which are on one or the other other side of the armature and in which one of the armature magnetisms is inducirter Magnetism is generated, and when the electromagnet itself is permanently magnetic are also attracted by their magnetism.

Nur in einer Stellung, bei symmetrisch gebauten polarisirten Apparaten in der Mittelstellung, kann deshalb der Anker in labilem Gleichgewicht sein, sonst aber schlägt er nach dem einen oder dem anderen Hemmstift hinüber, je nachdem er den Elektromagnetpolen auf deren einen oder anderen Seite näher ist. Dieselbe Kraft (die gegenseitige und natürliche Anziehung zwischen dem Ankermagnetismus und den Elektromagnetpolen), die also den Anker gegen einen der Arretirstifte oder Anschläge zieht, hält denselben natürlich auch gegen den Stift fest, und zwar mit einer gewissen Stärke, die im steigenden Verhältnifs variirt, je kleiner der gegenseitige Abstand der Elektromagnetpole im Verhältnifs zum Spielraum des Ankers ist. Diese Kraft ist die Hauptursache zu dem, was man zuweilen »Contactklebung« nennt und welche ein Hindernifs für die freie Bewegung des Ankers bildet. In einem polarisirten telegraphischen Apparate wird deshalb zur Bewegung des Ankers ein stärkerer Strom durch die •Elektromagnetwindungen erforderlich, als der, welcher nothwendig sein würde, wenn keine Contactklebung stattfände. Patentsucher giebt nun im Nachstehenden ein Mittel an, wodurch diese Contactklebung aufgehoben oder neutralism und so eine gröfsere Empfindlichkeit des Apparates erzielt wird. Dieses neuartige Mittel besteht darin, dafs man Federn oder andere elastische (spannbare) Körper auf den Anker mit ebenso grofsen Kräften, aber in entgegengesetzter Richtung zu den Kräften, welche durch ihre Einwirkung auf den Anker die Contactklebung hervorbringen, einwirken läfst. Die Federn müssen deshalb eine gewisse Position haben und einer -gewissen Regulirung unterworfen sein. Zum näheren Verständnifs, wie man auf diesem Wege die Contactklebung aufheben oder neutralisiren kann, diene folgendes Beispiel:Only in one position, with symmetrically built polarized apparatus in the middle position, The anchor can therefore be in an unstable equilibrium, but otherwise it looks up over the one or the other arresting pin, depending on the position of the electromagnet pole on one side or the other is closer. The same force (the mutual and natural Attraction between the armature magnetism and the electromagnetic poles), i.e. the Anchor pulls against one of the locking pins or stops, of course, also holds the same firmly against the pin, and with a certain strength that increases in proportion varies, the smaller the mutual distance between the electromagnetic poles in relation to the margin of the anchor is. This force is the main cause of what is sometimes called "contact bonding" and which is an obstacle forms for the free movement of the anchor. In a polarized telegraphic apparatus therefore a stronger current through the solenoid windings is used to move the armature required than that which would be necessary if no contact bonding took place. Patent seeker now gives in the following a means by which this contact bonding or neutralism, and thus a greater sensitivity of the apparatus is achieved. This novel means exists in that springs or other elastic (tensionable) bodies are placed on the anchor with the same great forces, but in the opposite direction to the forces produced by their action to produce the contact adhesive on the anchor, to act. The feathers must therefore have a certain position and be subject to a certain regulation be. For a better understanding of how to remove the contact adhesive in this way or neutralize, use the following example:

Auf beiliegender Zeichnung in Fig. ι und 2 ist die Erfindung dargestellt, angewendet an einem gewöhnlichen polarisirten Telegraphenapparat, nur die wichtigsten Theile desselben sind jedoch gezeigt, in Fig. 1 von oben und in Fig. 2 von vorn gesehen.On the accompanying drawing in Fig. Ι and 2, the invention is shown, applied to an ordinary polarized telegraph apparatus, only the most important parts of it however, are shown viewed from above in Fig. 1 and from the front in Fig. 2.

E¹ und i?² sind Elektromagnete mit PoI-schuhen c¹ c² d^l d². b¹ i², die zwei Zipfel des Ankers, beide befestigt auf der gemeinschaftlichen Drehungsachse a, sind magnetisch gemacht durch Induction des permanenten Magneten P. An dem obersten Ankerzipfel b¹ ist die Zunge b³ angebracht, die sich zwischen den Anschlagstiften m¹ und w? bewegen kann, wenn ein elektrischer Strom in den Elektromagnetwindungen die Elektromagnetpole magnetisch macht. Die hier angewendeten Spiralfedern r¹ r² sind jede mit ihrem einen Ende an einer auf der Ankerzunge angebrachten Oese befestigt, während die beiden anderen Enden in Oesen auf den viereckigen Stiften ρ^Λ und p² eingehakt sind, welch letztere durch viereckige Oeffnungen in den festen Stücken s^l s² verschoben werden, sowie in jeder beliebigen Stellung in diesen durch Hülfe von Schrauben festgehalten werden können. Die Federn stehen rechtwinklig zur symmetrischen Fläche der polarisirten Vorrichtung. E ¹ and i? ² are electromagnets with PoI shoes c ¹ c ² d ^l d ² . b ¹ i ² , the two tips of the anchor, both attached to the common axis of rotation a, are made magnetic by induction of the permanent magnet P. The tongue b ^{3 is} attached to the uppermost anchor tip b ^{1 and} is located between the stop pins m ¹ and w? can move when an electric current in the electromagnet windings makes the electromagnet poles magnetic. The spiral springs r ¹ r ^{2 used here} are each fastened with one end to an eyelet attached to the anchor tongue, while the other two ends are hooked into eyelets on the square pins ρ ^Λ and p ² , the latter through square openings in the fixed ones Pieces s ^l s ^{2 are} moved, and can be held in any position in this by the aid of screws. The springs are at right angles to the symmetrical surface of the polarized device.

Es wird, wenn kein Strom durch die Elektromagnetwindungen geht und man den Anker gegen einen der Arretirstifte bringt, eine der Federn beständig der Kraft entgegenwirken, welche die Contactklebung gegen den betreffenden Stift veranlafst. Es kann jetzt sowohl theoretisch wie praktisch bewiesen werden, dafs, wenn die Federn richtig abgepafst sind, die Federkraft und die Contactklebekraft gleich grofs gemacht werden können, wodurch der Anker dem vollständigen Gleichgewicht sehr nahe gebracht werden kann, einerlei, ob derselbe die Arretirstifte berührt oder in einer Stellung zwischen diesen steht. Der Abstand zwischen den Arretirstiften mufs jedoch, wenn man eine vollständige Federneutralisation zu erreichen wünscht, nicht mehr als ein Drittel des Abstandes zwischen den Elektromagnetschuhen betragen. Die Regulirung der Federn geschieht durch Verschiebung der Stifte p^lp², wodurch die Federn sich gegenseitig so viel spannen, dafs sie den Anker in Mittelstellung halten werden. Gelingt dies nicht, so sind die Federn zu schwach und müssen durch stärkere ersetzt werden; am besten verfährt man zu diesem Zwecke so, dafs man eine oder beide Federn verkürzt, bis deren Stärke angemessen geworden ist. Hat der Anker, nachdem er aus seiner Stellung gebracht ist, das Bestreben, wieder eine permanente Mittelstellung einzunehmen, so sind die Federn zu stark und müssen durch schwächere ersetzt werden. Ob man dem erstrebten Ziele nahe ist, ersieht man aus der Leichtigkeit, mit welcher der magnetische Anker den Bewegungen eines kleinen Eisenstiftes folgt. Wenn die Polschuhe verschiebbar sind, kann man auch ganz oder theilweise die gegenseitige Anziehungskraft nach dem Federwiderstand abpassen, indem man den Abstand der Elektromagnetpolschuhe verkleinert oder vergröfsert, nur mufs die Symmetrie des polarisirten Arrangements beibehalten werden. Die Regulirung erfolgt für den beständigen Gebrauch und kann nicht vorgenommen werden, wenn elektrische Ströme durch die Windungen gesandt werden.If there is no current through the electromagnet windings and the armature is brought against one of the locking pins, one of the springs will constantly counteract the force which causes the contact to be glued against the pin in question. It can now be proved both theoretically and practically that, if the springs are correctly adjusted, the spring force and the contact adhesive force can be made the same, whereby the anchor can be brought very close to complete equilibrium, regardless of whether it touches the locking pins or stands in a position between them. However, if one wishes to achieve complete spring neutralization, the distance between the locking pins must not be more than a third of the distance between the electromagnetic shoes. The springs are regulated by shifting the pins p ¹ p ² , whereby the springs mutually tension one another so much that they will hold the armature in the middle position. If this does not succeed, the springs are too weak and must be replaced by stronger ones; the best way to do this is to shorten one or both feathers until their strength is adequate. If the anchor, after it has been brought out of its position, endeavors to assume a permanent central position again, the springs are too strong and must be replaced by weaker ones. Whether one is close to the desired goal can be seen from the ease with which the magnetic armature follows the movements of a small iron pin. If the pole pieces are displaceable, one can adjust the mutual attraction in whole or in part according to the spring resistance by increasing or decreasing the distance between the electromagnetic pole pieces, only the symmetry of the polarized arrangement must be maintained. The regulation is for continuous use and cannot be made when electrical currents are being sent through the coils.

Fig. 3 zeigt ein anderes Beispiel von Anbringung von Federn an polarisirten telegraphischen Apparaten. Nur die Ankerzipfel b¹ und b², welche permanente Magnete sind, sind dargestellt, erstgenannter Zipfel mit einer Zunge als Anschlagcontact versehen. Die Federkraft wirkt hier in der Form von Drehungswiderstand der Drehungsachse a des Ankers selbst, welche aus einem Metalldraht gebildet ist. Der Draht wird von unten her mittelst der Schraube q festgehalten und ist oben an dem Teller (Drehscheibe) C befestigt. Die Einstellung des Ankers in seine Mittelstellung geschieht durch Drehung der Scheibe C. Ein passender Drahtdurchmesser mufs hier auf empirischem Wege gefunden werden, oder es mufs die Regulirung, wie oben erwähnt, durch Veränderungen der gegenseitigen Abstände zwischen den dann verschiebbaren Elektromagnetpolen zu Wege gebracht werden.Fig. 3 shows another example of the attachment of springs to polarized telegraphic apparatus. Only the anchor tips b ¹ and b ² , which are permanent magnets, are shown, the former tip provided with a tongue as a stop contact. The spring force acts here in the form of resistance to rotation of the axis of rotation a of the armature itself, which is formed from a metal wire. The wire is held from below by means of the screw q and is attached to the plate (turntable) C at the top. The armature is set to its central position by turning the disc C. A suitable wire diameter must be found here empirically, or the regulation, as mentioned above, must be brought about by changing the mutual distances between the then displaceable electromagnet poles.

Andere Anbringungsarten der Federn sind in Fig. 4 und 6 dargestellt, wo b ein Ankerzipfel und r¹ r²y Federn sind; die Anordnungsweise kann selbstredend auf verschiedene mehr oder weniger günstige Art variirt werden, die Federn können direct oder indirect mit dem Anker verbunden sein und die Federkraft kann durch verschiedenartige Formgebung der Federn geregelt werden. Das, was bei allen Formen von Federn diese so geeignet für die Zwecke der Neutralisirung macht, ist, dafs die Kraft, die eine beliebige Formveränderung an der Feder bewirkt, proportional ist der Gröfse dieser Formveränderung (Hooke's Gesetz von 1678), ein Gesetz, welches in genaue Uebereinstimmung mit dem Gesetz für die genannte gegenseitige Anziehungskraft (die Contactklebekraft) gebracht werden kann, woraus hervorgeht, dafs letztere Kraft im Verhältnifs zur Drehung des Ankers von seiner Mittelstellung an wächst. Weil Hooke's Gesetz indessen für alle elastischen (spannbaren), auch organischen Körper, z. B. Kautschuk, gilt, so ist auch hierauf Rücksicht genommen worden.Other ways of attaching the springs are shown in FIGS. 4 and 6, where b is an anchor lug and r ¹ r ² y are springs; the arrangement can of course be varied in various more or less favorable ways, the springs can be connected directly or indirectly to the armature, and the spring force can be regulated by various shapes of the springs. What makes all forms of springs so suitable for the purposes of neutralization is that the force which causes any change in shape on the spring is proportional to the magnitude of this change in shape (Hooke's law of 1678), a law which can be brought into exact agreement with the law for the aforementioned mutual attraction (the contact adhesive force), from which it follows that the latter force increases in proportion to the rotation of the armature from its central position. Because Hooke's law, however, applies to all elastic (tensionable), including organic bodies, e.g. B. rubber, applies, this has also been taken into account.

Es existirt eine Art polarisirter telegraphischer Apparate, bei denen die Drehung des Ankers nicht von festen Anschlägen begrenzt wird. Dies sind die polarisirten Schlangenschriftappa-A kind of polarized telegraphic apparatus exists in which the rotation of the anchor is not limited by fixed stops. These are the polarized serpentine devices

rate, bei denen eine Feder, z. B. wie die. in Fig. 4 gezeigte, schon nothwendig ist, um die Bewegung des Ankers zu hemmen und denselben in eine Nullstellung zurückzuführen. Die Federkraft mufs hier also gröfser sein als die natürliche Anziehungskraft, die folglich auch bei diesen Apparaten existirt, selbst wenn sie auch nicht Contactklebekraft genannt werden kann; ist sie aber viel gröfser, so wird die Empfindsamkeit des Apparates geschwächt. In der graphischen Darstellung, Fig. 5, ist die natürliche Anziehungskraft durch die Coordinaten der Curve C gegeben, welche also mit dem Abstand des Ankers von der Mittelstellung desselben gegen eine der Seiten variiren, welcher Abstand auf der Achse χ gemessen wird. Die Curve A bildet die Form der besten Federkraftcurve, aus welcher hervorgeht, dafs die Federkraft, gemessen durch die Ordinaten in den verschiedenen Abständen von der Mittelstellung des Ankers, nur wenig gröfser als die entsprechenden Ordinaten der Curve C ist, ausgenommen bei gröfserem Ausschwung, entsprechend einem stärkeren elektrischen Strom. Bei einem solchen Ausschwung mufs die Curve A nämlich noch stärker als die Curve C wachsen, weil die Federkraft dann besonders stark sein mufs, um der lebendigen Kraft des Ankers gehörig Widerstand leisten zu können. Die Bewegung des Ankers ist in der Regel viel gröfser als bei denjenigen mit festen Anschlägen, weshalb man, wenn man die Wirkung des Stromes recht ausnutzen will, darauf zu achten haben wird, dafs der Anker in seiner Bewegung die Grenze verläfst, innerhalb welcher die natürliche Anziehung durch eine gerade Linie dargestellt werden kann. Die Form der Federkraftcurve, deren unterster Theil ebenso wie die Curve C aus einer fast geraden Linie besteht und deren oberster Theil aus einer stark steigenden Curve gebildet wird, zusammen also eine Curve mit ungleich variirender Concavität darstellend, kann nicht vorkommen bei Benutzung von einzelnen Federn, Fig. 3 und 4, oder von zwei Federn von solcher Art, wie in Fig. ι und 2 gezeigt ist, dagegen aber bei gleichzeitiger Anwendung von mehreren Federn, wie z. B. bei der Combination von Federn in Fig. 3 und 4 oder bei dem Federcomplex, Fig. 6. Hier werden die Federn r¹ r² (ebenso wie die in Fig. 1 und 2 gezeigten) dazu gebracht werden können, den geradlinigen Theil der Curve/I zu bilden, und die Feder j, die erst bei gröfserem Ausschwung zur Wirkung kommt, indem sie dann gespannt wird, kann dann durch Wechselwirkung mit den Federnr ¹T² den steigenden Theil derselben Curve abgeben. An Stelle der Federn können auch hier andere spannbare Körper angeordnet werden, ebenso wie auch andere Anbringungsarten als die erwähnten Anwendung finden können.guess where a spring, e.g. B. like that. 4, is already necessary to inhibit the movement of the armature and return the same to a zero position. The force of the spring must here be greater than the natural force of attraction, which consequently also exists in these apparatuses, even if it cannot be called contact-adhesive force; but if it is much larger, the sensitivity of the apparatus is weakened. In the graphic representation, FIG. 5, the natural force of attraction is given by the coordinates of the curve C , which thus vary with the distance of the armature from the center position of the same to one of the sides, which distance is measured on the axis χ. The curve A forms the shape of the best spring force curve, from which it can be seen that the spring force, measured by the ordinates at the various distances from the central position of the armature, is only slightly greater than the corresponding ordinates of curve C , except in the case of a larger swing a stronger electric current. With such a swing, the curve A has to grow even more than the curve C, because the spring force then has to be particularly strong in order to be able to offer proper resistance to the living force of the anchor. As a rule, the movement of the anchor is much greater than that of those with fixed stops, which is why, if one wishes to make good use of the effect of the current, one must ensure that the movement of the anchor goes beyond the limit within which the natural one Attraction can be represented by a straight line. The shape of the spring force curve, the lower part of which, like the curve C, consists of an almost straight line and the uppermost part of which is formed from a sharply rising curve, i.e. together representing a curve with unevenly varying concavity, cannot occur when using individual springs. Fig. 3 and 4, or two springs of such a type, as shown in Fig. Ι and 2, but on the other hand with the simultaneous use of several springs, such. B. in the combination of springs in Figs. 3 and 4 or in the spring complex, Fig. 6. Here the springs r ¹ r ² (as well as those shown in Figs. 1 and 2) can be made to form the rectilinear part of the curve / I, and the spring j, which only comes into effect with a greater swing, in that it is then stretched, can then give off the increasing part of the same curve ^{by interaction with the springs 1} T ^2. Instead of the springs, other tensionable bodies can also be arranged here, just as other types of attachment than those mentioned can also be used.

Es sei bemerkt, dafs man durch die Anwendung von Federn bei polarisirten telegraphischen Apparaten eine fünf- bis sieben- oder zehnfache Empfindlichkeit des betreffenden Apparates je nach Umständen hervorgerufen hat, eine Empfindlichkeit, deren Bedeutung jeder Fachkundige zu schätzen wissen wird. Im übrigen soll die Erfindung nur Anwendung finden bei polarisirten telegraphischen Instrumenten, sofern diese zum directen Empfange oder Rücksendung von elektrischen Signalen auf Telegraphenlinien angewendet werden.It should be noted that the use of feathers in polarized telegraphic Apparatus five to seven or ten times the sensitivity of the apparatus in question caused by circumstances, a sensitivity, the importance of which every expert will appreciate. In addition, the invention is only intended to apply to polarized telegraphic instruments, insofar as they are used these for the direct reception or return of electrical signals on telegraph lines be applied.

Claims

Patent claim:

On polarized telegraphic apparatus, both on those with fixed stops and on also on the snake-writing devices, the attachment of more like a feather in such a way, that the spring force of the same, when the apparatus is at rest, is between in every position of the armature the poles of the magnets cancels the force from these or a tension spring, so that the anchor is in unstable equilibrium.

For this purpose ι sheet of drawings.