DE4000C - Aufgabeapparate und Relais für elektrische Fernsprech-Einrichtu ngen - Google Patents

Description

1878.

Klasse 21.

ROBERT LÜDTGE in BERLIN. Aufgabe-Apparate und Relais für elektrische Fernsprech-Einrichtungen.

Patentirt im Deutschen Reiche vom 12. Januar 1878 ab.

Das Princip und die Construction des BeIlschen Telephons bringt, sofern dasselbe als Empfangs- und Aufgabe-Apparat angewendet wird, einige Uebelstände mit sich, die sich nicht ohne Aenderung des Princips entfernen lassen, die aber der Anwendung für längere Strecken sowie im häuslichen Verkehr hindernd entgegenstehen, Dafs das Instrument nur für Inductionsströme eingerichtet und für dieselben äufserst empfindlich ist, bringt schon an und für sich die lästige Zugabe mit sich, dafs auch alle übrigen störenden Inductionswirkungen, z. B. das Arbeiten in den Nebenlinien, sich sehr fühlbar machen. Dafs ferner diese Inductionsströme ohne Zuhülfenahme einer anderweitigen Kraftquelle allein durch die mittelst unseres Mundes erzeugten Luftschwingungen erzeugt werden, läfst dieselben für den grofsen Linienverkehr als zu schwach, für den häuslichen Verkehr als den störenden Nebengeräuschen nicht gewachsen erscheinen.

Es liegt nahe, diesen Uebelständen dadurch entgegenzutreten, dafs man zum Fernsprechen nicht Inductions-, sondern Batterie-Ströme verwendet, die aufserdem den Vortheil bieten, dafs sie als neu hinzukommende Kraftquelle die Wirkung zu erhöhen gestatten.

In dieser Beziehung sind bereits einige Versuche gemacht und veröffentlicht worden. Vor allem gehört hierher das von Reis 1863 erfundene Telephon. Dasselbe leidet jedoch an dem Uebelstände, dafs es, den Schallschwingungen entsprechend, den angewendeten Batteriestrom eben nur öffnet oder schliefst. Die gröfsere oder geringere Intensität oder Amplitude der Schallschwingungen kann sich demnach nicht in einer gröfseren oder geringeren Intensität des Batteriestromes aussprechen. Die feineren Schwingungsverhältnisse, welche den Buchstaben oder das Wort erst charakterisiren, finden keinen Ausdruck, sie fallen in der Endwirkung fort, die infolge dessen fast nur aus dem wiedergegebenen Rhythmus des Grundtones besteht.

Ferner gehört hierher das Telephon von Edison in New-York, welcher die Schwingungen einer angesprochenen Metallplatte dazu benutzt, ein passend angebrachtes Graphitstück, welches in den Stromkreis einer Batterie eingeschaltet ist, mehr oder weniger zusammenzudrücken, und da durch den Druck der Leitungswiderstand des Graphits beeinflufst wird, die Intensität des hindurchgeleiteten Stromes gemäfs den Schwingungen der angesprochenen Platte abzuändern.

Die vorliegende Erfindung beruht wesentlich auf folgender Erfahrung:

Wenn man in dem Stromkreise einer Batterie eine Unterbrechungsstelle hervorbringt, etwa durch einfaches Zerschneiden des Leitungsdrahtes, und .die beiden Schnittflächen gegeneinander legt, so ist freilich der Strom wieder geschlossen, jedoch findet an der Schnittstelle ein Uebergangswiderstand statt, der um so geringer wird, je stärker man die beiden Schnittflächen aneinander drückt. Diese Thatsache läfst sich mit Hülfe eines genügend empfindlichen Galvanometers leicht nachweisen; sie läfst sich aber auch nachweisen vermittelst eines in den Stromkreis eingefügten B e 11' sehen Telephons, da in demselben deutlich zu hören ist, wie bei dem Aneinanderfügen der beiden Schnittflächen erst der Strom wiederhergestellt und dann je nach der Stärke des Aneinanderdrückens der beiden Schnittflächen in seiner Intensität geändert wird,

Construirt man die eine Schnittfläche nun so, dafs sie durch Sprechen oder andere Geräusche in Schallschwingungen versetzt wird, so wird sie gegen die andere berührende Schnittfläche verschieden drücken je nach Intensität und Form der einzelnen Schwingung. Der Uebergangswiderstand an dieser Stelle wird genau durch Intensität, Form und Anzahl der Schallschwingungen der tönenden Schnittfläche in seiner Gröfse beeinflufst und bestimmt mithin auch die Intensität des im Stromkreis vorhandenen Batteriestromes. Mit anderen Worten: Jede Schallschwingung, welche die tönende Schnittfläche vollführt, bedingt eine gleichzeitige, genau der Amplitude der Schallschwingung entsprechende Vergröfserung der Intensität des Batteriestromes, und ein in den Stromkreis eingefügtes Bell'sches Telephon wird diese Vergröfserung der Intensität wieder in die entsprechende Schallwirkung übersetzen. Da dieser Vorgang für jede Schwingung gilt, so wird man im BeIlschen Telephon als Empfangs-Apparat alle die Schwingungen hören, welche von der einen Schnittfläche an der Unterbrechungsstelle als Aufgabe-Apparat ausgeführt werden, und zwar mit allen Feinheiten, da kein Schliefsen und Oeffnen des Stromes, sondern ein An- und Ab-

schwellen der Intensität stattfindet je nach der Stärke des Druckes, mit der die beiden Schnittflächen sich berühren und die in diesem Falle allein verändert wird durch die Schwingungen, welche die eine tönende bezw. angesprochene Schnittfläche gegen die andere ausführt.

Aus vorstehendem ist das Princip, welches der vorliegenden Erfindung zu Grunde liegt, klar ersichtlich; es folgt nun die constructive Verwendung dieses Princips.

Die Construction findet ihre wesentlichste Aufgabe in der Art und Weise, wie sie die beiden Enden der Unterbrechungsstelle, welche bisher als »Schnittflächen« bezeichnet wurden, ihren Zwecken gemäfs gestaltet. Diese beiden Enden sollen in dauernder Berührung miteinander sein, so dafs der Stromkreis stets geschlossen ist; sie dürfen sich aber nur so wenig innig berühren, dafs an der Berührungsstelle ein merklicher Uebergangswiderstand der Elektricität stattfindet; dafs die Innigkeit dieser Berührung und mithin der UebergangSAviderstand sich ändert, sobald das eine der beiden Enden ober beide in Schallschwingungen gerathen. Hierbei ist noch zu bemerken, dafs die Berührung auch deswegen noch eine nicht zu innige sein darf, damit die Schallschwingungen des einen Endes wenigstens merklich stattfinden können.

Zur Lösung dieser Schwierigkeit sind verschiedene Constructionen angewendet worden, welche je für besondere Nebenzwecke besonders geeignet sind.

Den verschiedenen Constructionen gemeinsam sind folgende Theile:

1. Eine Batterie zur Entwickelung der Elektricität. Die Stärke derselben richtet sich nach der Länge der Leitung, Stärke der zu erzielenden Wirkung etc.,

2. die Stromleitung aus gewöhnlichem Leitungsdraht für elektrische Leitungen,

3. ein an der Empfangsstation in den Stromkreis eingeschaltetes Telephon Bell'scher Construction zum Empfang der Depesche.

Für den an der Aufgabestation in den Stromkreis eingeschalteten und die vorliegende Erfindung bildenden Aufgabe-Apparat sind folgende Constructionen hauptsächlich mit Erfolg angewendet worden:

Die erste Construction zeigt Fig. 1 der beiliegenden Zeichnung. Gegen ein rundes, ebenes, in einem Holzringe befestigtes Metallplättchen a (Eisenblech, Zinkblech, versilbertes dünnes Glas etc.) von 2 bis 10 cm Durchmesser und bis ι mm Dicke, welches mit dem einen Pol der Batterie durch den Draht b bezw. durch Erdleitung in leitender Verbindung steht, wird ein mit dem anderen Pol der Batterie verbundener Metallstift c mittelst eines Mikrometerstatifs und einer Mikrometerschraube d soweit bewegt, dafs er die Platte leise berührt und den Stromkreis mittelst des Leitungsdrahtes e schliefst. Wird jetzt gegen die Platte α gesprochen oder gesungen, so wird die Innigkeit der Berührung zwischen Platte und Stift geändert und die beabsichtigte Wirkung erzielt. Die Mikrometerschraube mufs sehr fein geschnitten sein, um die zweckmäfsige Einstellung des Stiftes zu ermöglichen. Zur Einstellung gehört einige Uebung, und da der Apparat für leiseste Erschütterungen empfindlich ist, wird die Aufstellung auf einem Isolirpfeiler wünschenswerth sein. Unvermeidliche Temperaturschwankungen bedingen eine öftere Revision der Einstellung. Können diese Uebelstände fachgemäfs berücksichtigt werden, so empfiehlt sich diese Construction durch ihre sehr grofse Empfindlichkeit und sehr günstige Intensität der Wirkung an der Empfangsstation.

In Fig. ι bedeutet ferner: / die Holzhülse (Fassung), g das Schallrohr, h die Batterie, i die Erdplatten, k eine Isolirungsschicht für die Platinspitze, / Klemmschrauben, m die Spindel der Mikrometerschraube, η den Empfangs-Apparat.

Der Stift c kann auch, wie Fig. 2 zeigt, durch eine zweite Platte b ersetzt werden. In diesem Falle tritt an Stelle der Mikrometerschraube ein mit Schraubengang versehener Messingring /, mittelst dessen die richtige Annäherung der Platte b an die Platte α erreicht wird. Es ist bei dieser Construction gleichgültig, gegen welche der beiden Platten gesprochen wird. Es ist gut, die eine der beiden Platten etwas zu wölben, wie Fig. 2 zeigt. In·derselben bezeichnet ferner: h den Holzring als Fassung, p den Holzring zum Festhalten der Platte b, I und q Messingringe mit Schraubengang, m Klemmschrauben für die Leitungsdrähte r und s.

Eine zweite Methode, die Platte α mit dem Stifte c oder mit der anderen Platte in die richtige Berührung zu bringen, besteht darin, dafs man Stift oder Platte einfach durch ihre eigene Schwere auf die Platte α aufliegen läfst.

In Fig. 3 ist diese Construction dargestellt für Platte und Stift, in Fig. 4 für zwei Platten.

Der Stift c steht senkrecht, leicht beweglich, aber immer leitend berührend in einem Metallrohr b. Durch die eigene Schwere wird er leicht auf die Platte α aufgedrückt. Die Innigkeit dieser Berührung wird geregelt einmal durch das Gewicht des Stiftes, sodann durch die Neigung gegen die Horizontale, welche man dem ganzen Apparate giebt. Die Bedeutung der übrigen Buchstaben in Fig. 3 ist folgende: α Arm für den Contactstift, r schwingende Platte, / Holzfassung, w Klemmschrauben, / Leitungsdrähte, E Empfangsstation, B Strombatterie.

Bei Anwendung der Platten, Fig. 4, bleiben die Regulirungsmittel dieselben; die Platten a und b werden durch dünne Drähte r und ί in den Stromkreis eingefügt.

Eine dritte Methode der Regulirung der Berührung, ebenfalls sowohl für Platte und Stift, als für zwei Platten anwendbar, ist in Fig 3 mit dargestellt. Die Construction ist im übrigen wie die vorhergehende, nur ist unter der Platte ein Magnet oder ein Elektromagnet in angebracht, dessen Anziehung auf den über der schwingenden Platte befindlichen Eisenstift oder die Eisenplatte als Regulirungsmoment für die Innigkeit

der Berührung dient, ρ ist der benutzte Pol des Elektromagneten.

Eine vierte Methode, die Fig. 5 angiebt, besteht darin, dafs man die beiden Contactplatten durch Wattenbäusche in ihrer Berührung regulirt und festhält, eine Construction, die sich durch Einfachheit und Handlichkeit, wenn auch nicht durch grofse Wirkung auszeichnet.

Im allgemeinen sind die Constructionen mit zwei Platten dauerhafter und einfacher in der Handhabung, auch geben sie eine reinere Wirkung. Dagegen sind die mit Platte und Stift empfindlicher und intensiver in der Wirkvmg.

Es wird aus dem vorhergehenden klar sein, dafs sämmtliche angeführten Constructionen auch für die Anwendung des Aufgabe-Apparates als »Relais« passen, wie Fig. 6 darstellt. In diesem Falle ist die Platte α identisch mit der Eisenplatte des Bell'sehen Telephons, nur dafs sie jetzt nicht durch die Stimme direct, sondern durch die unter ihr wirkenden inductiven und magnetischen Kräfte, welche bei der Aufgabestation ausgelöst werden, in Schwingung versetzt wird und dann die übermittelten Schwingungen wie ein Aufgabe-Apparat an die Empfangsstation weiter giebt.

Claims (1)

1. Patent-Anspruch:

   Die Construction eines Fernsprech - Aufgabe-Apparates, welcher mittelst der durch die Schallschwingungen eintretenden Aenderungen in der Innigkeit der Berührung zweier oder mehrerer elektrisch leitender fester Körper wirkt, durch Batterieströme betrieben wird und auch als Relais bei Fernsprech - Einrichtungen benutzt werden kann; wie oben beschrieben.

   Hierzu I Blatt Zeichnungen.