DE43680C - Einrichtung zur Erzeugung synchroner Bewegung für die Telegraphie - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Die bisher für die Vielfachtelegraphie verwendeten oder vorgeschlagenen verschiedenen Vorrichtungen zur Erzeugung synchroner Bewegung beruhen entweder auf mechanischen Transmissionen, welche durch von einer zur anderen Station gesendete Correctionsströme in Gang gesetzt werden, oder auf Geschwindigkeitsänderungen , welche einem schwingenden Körper, einer Stimmgabel, durch die Correctionsströme der Linie mitgetheilt werden, um die Bewegung von zwei auf zwei von einander entfernten Stationen aufgestellten Stromschliefsern, welche sich auf zwei Contactscheiben drehen, synchron zu machen.

In dem ersten Falle , Synchronismus durch mechanischeTransmissionen, kann die Empfängerbürste die beschleunigte oder die verzögerte Bewegung, welche Bewegungen zur Herstellung und Aufrechterhaltung des Synchronismus erforderlich sind, wechselweise empfangen, oder, was am hänfigsten der Fall ist, immer nur eine beschleunigte oder immer nur eine verzögerte Bewegung erhalten, indem der Stromschliefser der ersten Station dergestalt regulirt wird, dafs er demjenigen der zweiten Station immer nachgeht oder immer voreilt.

In dem zweiten Falle, Synchronismus durch elektrisch beeinflufste Stimmgabeln, benutzt man zwei Stimmgabeln, von denen die eine die Geschwindigkeit des einen Stromschliefsers und die andere die Geschwindigkeit des zweiten regelt, wobei die Schwingungsanzahl der einen Stimmgabel automatisch gleich der Schwingungsanzahl der anderen erhalten wird durch Aenderungen, welche in dem Strom hervorgerufen werden, der die Stimmgabeln in Schwingungen erhält. Dies ist z. B. der Fall bei der Vorrichtung zur Erzeugung synchroner Bewegung durch das phonische Rad von Paul la Cour. Allein in diesem letzteren Falle hat die Bedingung, die Geschwindigkeiten veränderlich zu machen, welche der Empfängerstimmgabel durch die Aenderungen in dem Unterhaltungsstrom mitgetheilt werden, mehrere Nachtheile zur Folge.

1. Sie führt nothwendigerweise zur Benutzung von schwachen Stimmgabelschenkeln, um auf leichte Art durch verschiedene Mittel merkbare Abweichungen in dem Verhalten der Stimmgabeln zu erzielen, und diese dünnen Stimmgabeln kommen naturgemäfs infolge der Stromabnahme der Batterien und der Witterungseinflüsse häufig aus dem richtigen Gang.

2. Diese plötzlichen Geschwindigkeitsänderungen in der Bewegung einer Elektrostimmgabel veranlassen in dem Schwingungsverhalten der letzteren während des Wechsels von einem verhältnifsmäl'sig langsamen Gang zu einem schnelleren Gang oder umgekehrt Unregelmäßigkeiten, welche für die Augenblicklichkeit der zu erzeugenden Wirkung schädlich sind.

Vorliegende Einrichtung zur Erzeugung synchroner Bewegung ergiebt sich aus der mit Rücksicht auf Erlangung eines augenblicklichen und besonders zuverlässigen Resultates gemachten Combination der verschiedenen vorerwähnten Bedingungen. Die neue Einrichtung bezweckt, dem Stromschliefser der Empfangsstation nach Bedarf eine beschleunigte oder verzögerte Bewegung zu geben und den Uebelständen der schwachen Stimmgabeln mit veränderlichem Gang durch die Anwendung

kräftiger Stimmgabeln vorzubeugen, deren Verhalten theoretisch unveränderlich und deren Schwingungsanzahl beständig die gleiche ist.

Das Princip, nach welchem die Elektrostimmgabeln combinirt sind, ist folgendes:

Die eine der Stimmgabeln ist auf der Abgangsstation aufgestellt und regelt, wie weiter unten erläutert werden soll, die Geschwindigkeit eines kleinen elektrischen Motors, eines phonischen Rades etc., und hierdurch die Geschwindigkeit eines Linienstromschliefsers auf einer Contactscheibe.

Auf der Ankunftsstation sind zwei Stimmgabeln angeordnet, von welchen die eine ein wenig schneller und die zweite ein wenig langsamer, beide aber um denselben Betrag mehr bezw. weniger als diejenige der Abgangsstation schwingen. Diese Stimmgabeln können einzeln nach Bedarf der Abgangsstation die Geschwindigkeit eines zweiten elektrischen Motors , phonischen Rades etc. regeln, welcher einen zweiten Linienstromschliefser auf einer zweiten, der ersten ähnlichen Contactscheibe bewegt.

Die Verbindungen sind dergestalt hergestellt, dafs, je nachdem der Stromschliefser der Abgangsstation sich schneller oder langsamer dreht als derjenige der Ankunftsstation, durch die Linie negative oder positive Correctionsströme gehen, welche auf der Ankunftsstation ein polarisirtes Relais beeinflussen. Dieses polarisirte Relais schliefst alsdann den von der Stimmgabel I oder von der Stimmgabel II beherrschten Stromkreis des Motors, so dafs die Bewegung des Motors, des phonischen Rades oder dergleichen und demzufolge die Bewegung des Stromschliefsers auf der Contactscheibe automatisch beschleunigt oder verzögert werden. Da diese Wirkungen sich jedesmal wiederholen, wenn ein merkbarer Unterschied zwischen den relativen Stellungen der Stromschliefser der beiden Stationen entsteht, so folgt, dafs der Stromschliefser der Ankunftsstation in einer mittleren Geschwindigkeit erhalten wird, wodurch ein nahezu absoluter Synchronismus zwischen den beiden Stationen hergestellt wird. Dieser Synchronismus könnte so vollkommen gemacht werden, als man es wünscht, indem man die + ^und Differenzen zwischen den Schwingungsanzahlen der beiden Stimmgabeln der Ankunftsstation und derjenigen der Abgangsstation hinreichend klein und in Bezug auf den absoluten Werth unter sich gleich macht. Die neue Einrichtung zur Erzeugung synchroner Bewegung erfordert:

a) die Benutzung einer einzigen Elektrostimmgabel auf der Abgangsstation;

b) die Anwendung von zwei Elektrostimmgabeln auf der Ankunftsstation.

Jede dieser drei Stimmgabeln macht eine unveränderliche Anzahl von Schwingungen, welche, wie erwähnt wurde, im Voraus nach dem Genauigkeitsgrade geregelt wird, welchen man in der Correctur erhalten will.

c) die Anwendung von beliebigen elektrischen Motoren, phonischen Rädern etc., welche die ihnen mit Hülfe der Stimmgabeln ertheilte Bewegung direct oder durch mechanische Organe auf die Linienstromschliefser übertragen.

Diese Einrichtung unterscheidet sich also vollkommen von den bis heute zur Erreichung desselben Zweckes vorgeschlagenen Einrichtungen und besonders von dem durch das phonische Rad bisher erlangten Synchronismus.

Im Nachfolgenden ist mit Bezug auf die beiliegende Zeichnung eine der Einrichtungen beschrieben, welche man anwenden kann.

Fig. ι veranschaulicht eine Einrichtung zur Erzeugung synchroner Bewegung auf elektrischem Wege zwischen zwei Contactscheiben D und D¹, welche auf zwei von einander entfernten, durch eine einzige Linienleitung L verbundenen Stationen I und II angeordnet sind.

Auf der Station I wird eine Stimmgabel B mit Hülfe einer Localbatterie a in Schwingungen erhalten, deren Strom durch die Spule C des Elektromagneten der Stimmgabel hindurchgeht. Der eine Pol der Batterie α ist bei m mit dem Klotz der Stimmgabel und der andere Pol mit dem einen Ende der Spule C des Elektromagneten verbunden, deren anderes Ende mit der Contactschraube d in Verbindung steht; letztere schraubt man so weit nach innen, bis sie eine kleine Platinfeder ρ berührt, welche an dem einen (linken) Schenkel der Stimmgabel B befestigt ist. Ist dies geschehen , so ist der Stromkreis der Batterie a geschlossen und der Elektromagnet zieht die Schenkel der Stimmgabel an; hierdurch wird aber der Contact zwischen d und ρ unterbrochen ; der Stromkreis ist alsdann offen und die Schenkel der Stimmgabel kehren, da sie jetzt nicht mehr von dem Elektromagneten C angezogen werden, in ihre ursprüngliche Stellung zurück. Die Feder ρ berührt sodann die Schraube d von neuem, und es treten dieselben Vorgänge wieder ein, so dafs die Stimmgabel auf diese Art in fortdauernder Schwingung erhalten wird.

Der zweite Schenkel der Stimmgabel trägt ebenfalls eine kleine Platinfeder p¹, welche bei jeder SchwingungContact mit der Schraube^¹ herstellt. Die Schwingungen veranlassen auf diese Weise abwechselnd das Schliefsen und LInterbrechen des Stromkreises einer zweiten Localbatterie e, deren einer Pol mit dem Klotz m der Stimmgabel verbunden ist und deren anderer Pol durch die Bürste g entweder mit dem einen Ende der Spule A eines kleinen elektrischen Motors, dessen magnetisches Feld von den Schenkeln N S eines permanenten Magneten gebildet ist, oder mit dem Elektromagneten

eines phonischen Rades in Verbindung steht. Der Strom geht, nachdem er die Spule A oder den Elektromagneten des phonischen Rades passirt hat, durch die zweite Bürste g^x nach der Contactschraube d' und von da durch die Feder p¹ und den Klotz m der Stimmgabel nach der Batterie zurück.

Die so auf einander folgend in den Anker A des Motors oder in den Elektromagneten des phonischen Rades gesendeten Ströme ertheilen dem Motor bezw. Rade eine Drehbewegung von gleichförmiger Geschwindigkeit, welche letztere von der Geschwindigkeit der Schwingungen der Stimmgabel abhängt. Für den in Fig. ι angedeuteten Motor ist die Geschwindigkeit gleich einer Umdrehung pro Schwingung oder pro Stromsendung; diese Geschwindigkeit würde im Falle der Anwendung eines phonischen Rades offenbar eine andere sein.

Die Welle des Motors überträgt ihre Bewegung mit Hülfe eines Rädergetriebes oder einer anderen Transmission direct, wenn es sich um ein phonisches Rad handelt, auf einen Stromschliefser F, welcher nach einander über die Contacte einer Scheibe D geht, welche zur Sendung von telegraphischen Zeichen oder Signalen dienen. In Fig. ι ist die Welle des Motors verlängert und trägt eine Schraube ohne Ende V, welche mit einem auf die Achse des Stromschliefsers F aufgekeilten Zahnrad / in Eingriff steht. Dem Stromschliefser wird auf diese Art eine constante Drehung über der Contactscheibe D ertheilt.

Der Stromschliefser F¹ der Station II wird gleichfalls mit Hülfe eines kleinen magnetelektrischen Motors A¹ oder eines phonischen Rades über der Contactscheibe JD' in Drehbewegung erhalten. Dieser Motor empfängt den Strom einer Localbatterie e¹, welcher vermittelst der einen oder der anderen der beiden Stimmgabeln B₁ und JS₂ sehr schnell unterbrochen wird. Die Stimmgabel B₁ schwingt ein wenig schneller als die Stimmgabel B, um den Betrag -j- α ζ. B., und die Stimmgabel B.₃ schwingt ein wenig langsamer als die Stimmgabel 23, um den Betrag — a. Diese beiden Stimmgabeln werden auf gleiche Art wie diejenige der Station I durch zwei Localbatterien a_s und a₂ in ununterbrochener Schwingung erhalten.

Die Batterie e' steht einerseits mit den Klötzen Ot₁ und m₂ von B₁ und B₂ und andererseits mit der Bürste g\ des Motors A¹ in Verbindung. Der Strom dieser Batterie geht durch A¹, die Bürste g_x, den Anker des polarisirten Relais R, durch einen der Anschläge t oder t^] dieses Relais und, je nachdem der Anker des Relais an t oder t^l anliegt, zu der einen oder der anderen der Contactschrauben d¹ _l und d^l.₂. Der Motor ^I¹ oder das phonische Rad empfängt also durch die Schwingungen von .B₁ oder von B₂ auf einander folgende Ströme und wird folglich ein wenig schneller oder ein wenig langsamer als der Motor A oder das phonische Rad der Staüon I umlaufen , je nachdem der Anker des Relais an t oder t' anliegt. Infolge dessen wird der Stromschliefser F¹ sich ebenfalls ein wenig schneller oder ein wenig langsamer als der Stromschliefser der Station I drehen.

Die beiden Contactscheiben D und Z)¹ sind gleichartig getheilt, mit Ausnahme folgender Stelle: Der auf D von den beiden Contacten χ und y eingenommene Raum ist auf der Scheibe D¹ in drei Contacte x^l \y^l getheilt. Die Contacte χy sind bezw. mit dem positiven Pole und dem negativen Pole -der Linienbatterie H verbunden, deren Mitte mit der Erde in Verbindung steht. Der Contact ^ auf der Scheibe JO¹ (der mittlere der drei eben erwähnten Contacte) ist mit dem einen Ende der Spulen des polarisirten Relais R verbunden , deren anderes Ende zur Erde geführt ist.

Wenn die beiden Stromschliefser F und F¹ sich mit ungleicher Geschwindigkeit drehen, so tritt ein Augenblick ein, wo der Schliefser F sich auf einem der beiden Contacte χ oder y befinden wird, während zu gleicher Zeit F¹ über ι geht; in diesem Moment geht ein Strom (positiv oder negativ, je nachdem F auf χ oder y schleift) durch die Linie, den Contact \ und die Spulen des polarisirten Relais JR. Dieser Strom veranlafst, dafs der Anker des Relais gegen t oder i¹ geworfen wird, je nachdem der Stromschliefser F¹ dem Stromschliefser F nachgeht oder voreilt. Die Geschwindigkeit des Motors A^l oder des phonischen Rades der Station II und folglich diejenige von F¹ wird augenblicklich verändert, und durch die Wiederholung dieser Wirkungen werden die beiden Stromschliefser in sichtbar absolut synchronem Gang erhalten, wofern man Sorge trägt, die Differenzen a zwischen den Schwingungsgeschwindigkeiten der Stimmgabeln hinreichend klein zu machen.

Auf diese Art macht der Motor , wie oben erwähnt, eine Tour pro Schwingung der Stimmgabel; im Falle der Anwendung eines phonischen Rades würde diese Geschwindigkeit offenbar eine andere sein. Wenn man Stimmgabeln benutzen will, welche eine grofse Anzahl von Schwingungen pro Secunde machen, so ist es leicht, Einrichtungen zu treffen, welche die Geschwindigkeit des Motors vermindern, so dafs diese nicht zu grofs werden kann. Man kann Motoren mit mehreren um die Spule bezw. die Armatur angeordneten Magneten anwenden. Wenn z. B. der Motor vier magnetische, abwechselnd angeordnete Pole hat, so würde derselbe nur eine halbe Umdrehung pro Schwingung machen; bei sechs Polen wird der Anker nur eine Drittelumdrehung machen u. s. w.

Die Elektromagnete, welche die Stimmgabeln in Schwingung erhalten, können auch auf einer Gleitschiene montirt sein, so dafs man dieselben in der Mittellinie zwischen den beiden Schenkeln der Gabel vorschieben oder zurückziehen kann, je nachdem man die Weite der Schwingungen und folglich deren Dauer verändern will (letztere freilich in sehr geringem Mafse, aber hinreichend für die Bedürfnisse der Regulirung). An Stelle eines in der Achse der Stimmgabeln angeordneten Elektromagneten können mehrere Elektromagneten aufsen neben den Stimmgabeln angebracht werden.

Das Vorhergehende bezieht sich auf die Anwendung von elektrischen Motoren, phonischen Rädern etc. mit gleichgerichteten Strömen. Eine Einrichtung für die Anwendung von Motoren mit Wechselströmen ist in Fig. 2 dargestellt.

Die Stimmgabel B ist an dem Ende ihres einen Schenkels mit zwei Contacten d und ρ ausgerüstet, welche den bereits beschriebenen gleich sind, so dafs die Stimmgabel mit Hülfe einer Localbatterie α und eines Elektromagneten C automatisch und ununterbrochen in Schwingungen erhalten wird.

Das Ende des zweiten Schenkels der Stimmgabel ist mit zwei Platinfedern p' und p" versehen , von denen die eine aufsen und die andere innen an dem Schenkel sitzt. Die Federn p'p" kommen ihrerseits nach Mafsgabe der Schwingung der Stimmgabel abwechselnd mit den bezw. Contactschrauben d' und d" in Berührung.

Diese beiden Contactschrauben sind bezw. mit dem positiven Pol und mit dem negativen Pol einer doppelten Batterie e e¹ in Verbindung, deren Mitte mit der Bürste g¹ eines Wechselstrommotors A verbunden ist, dessen zweite Bürste g mit dem Klotz »2 der Stimmgabel in leitender Verbindung steht.

Aus Fig. 2 ist ersichtlich, dafs durch die Schwingungen der Stimmgabel in die Armatur A des Elektromotors abwechselnd Ströme von wechselnder Polarität gesendet werden. Diese Ströme kommen in gleichen Intervallen an und werden von gleicher Stärke sein, wenn man dafür sorgt, die Batterie e gleich der Batterie e¹ zu machen, was am vorteilhaftesten ist. Auf diese Art kann man Wechselstrommotoren anwenden, und gemä'fs dem bekannten Gesetz dieser Apparate wird der genannte Motor sich in vollkommenem Synchronismus mit den Schwingungen der Stimmgabel B drehen.

Die Elektromotoren können nach irgend einem passenden System construirt sein.

Die Fig. 2 zeigt die Anordnung einer Stimmgabel in Verbindung mit einem Wechselstrommotor. Was die Methode anbetrifft, mit drei solchen Stimmgabeln auf zwei von einander entfernten Stationen synchrone Bewegung zu erzeugen, so ist diese identisch mit derjenigen, welche mit Bezug auf Fig. 1 beschrieben wurde.

Claims (2)

1. Patent-Ansprüche:

   Zur Erzeugung synchroner Bewegung auf elektrischem Wege:

   ι. die in Fig. 1 angedeutete Combination einer auf einer Station angeordneten Elektrostimmgabel, welche die Geschwindigkeit eines elektrischen Motors, eines phonischen Rades oder dergleichen und dadurch diejenige eines über einer Contactscheibe sich drehenden Stromschliefsers auf dieser Station regelt, mit zwei auf einer zweiten Station angeordneten Stimmgabeln mit unveränderlicher Schwingungsanzahl, von denen die eine schneller und die andere langsamer als diejenige der ersten Station schwingen, und welche beide abwechselnd nach Bedarf die Geschwindigkeit eines zweiten elektrischen Motors, phonischen Rades oder dergleichen und hierdurch diejenige eines zweiten über einer Contactscheibe sich drehenden Stromschliefsers auf der zweiten Station regeln, dergestalt, dafs die beiden Stromschliefser in synchronem Gang erhalten werden , wobei die beiden Stationen durch eine einzige Linienleitung mit einander verbunden sind;
2. 2. die mit Bezug auf Fig. 2 erläuterte Anordnung und Einrichtung von drei Stimmgabeln, welche auf zwei von einander entfernten Stationen ebenso wie in Fig. 1 gruppirt sind, aber auf dem einen ihrer Schenkel mit einem äufseren und mit einem inneren Contact versehen sind, mit Hülfe welcher Contacte zur Bewegung der Motoren auf den beiden Stationen Wechselströme benutzt werden können, um synchronen Gang zwischen den Stromschliefsern zu erhalten , welche sich über zwei Contactscheiben drehen bezw. auf diesen schleifen , die auf zwei durch eine einzige Linienleitung mit einander verbundenen Stationen aufgestellt sind.

   Hierzu ι Blatt -Zeichnungen.