DE441187C - Einrichtung zur Zeichenuebermittelung zwischen zwei Schiffen oder zwischen Schiff und Land, insbesondere fuer Zwecke der Ortsbestimmung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Einrichtungen zur Zeichenübermittelung zwischen zwei Schiffen oder zwischen einem Schiff und einem Leuchtturm zwecks Bestimmung der Lage und des Kurses des Schiffes, wobei M verschiedene Zeichen durch einen Sender in M Felder oder Sektoren verschiedener Sendestrahlung gesendet werden.

Bei den bekannten Anordnungen dieser Art wird der Unterschied zwischen den M Sendefeldern dadurch herbeigeführt, daß entweder M verschiedene Buchstaben oder Zahlen zur Verwendung gelangen mit telephonischem Empfang, oder daß Strahlungen verwendet werden von M verschiedenen Wellenlängen, deren Bestimmung mit Hilfe elektromagnetischer Resonanz herbeigeführt wird, was eine besondere Einstellung von Hand erfordert.

Bei den Einrichtungen nach der vorliegenden Erfindung wird der Unterschied in der Strahlung der M verschiedenen Sendesektoren durch M verschiedene rhythmische Modulationen der Intensität der Strahlen herbeigeführt, die untereinander in allen Sektoren die gleiche Wellenlänge aufweisen, so daß der Empfänger die Richtung nach der Modulationsfrequenz bestimmt. In diesem Falle liefert ein geeigneter, mit schwingenden Gliedern versehener Selektor selbsttätig sichtbare und ablesbare Anzeigen.

Bei den Einrichtungen nach der Erfindung ist der Empfänger in N Empfängerfelder oder Sektoren unterteilt, von denen ein jedes einen Selektor enthält. Jeder Selektor ist mit M schwingenden Gliedern versehen, von denen ein jedes auf eine der M Modulationen anspricht, welche der Sender in die M verschiedenen Sendefelder oder Sektoren abgeben kann. Tritt also der Selektor eines bestimmten Empfängerfeldes in Tätigkeit, so zeigt er dadurch an, in welchem Empfängersektor des Horizonts sich der Sender befindet (womit die Lage des Schiffes zum Sender festgelegt ist). Weiterhin zeigt er aber durch das bestimmte Schwingungsglied, das in Tätigkeit tritt, auch die Modulationsfrequenz an, die er empfängt, und infolgedessen die Orientierung des Sendungsschiffes, d. h. den Kurs desselben.

Es ist ersichtlich, daß der Empfänger, der insgesamt aus N-M sichtbaren Gliedern besteht, dem Auge sofort und kontinuierlich selbst mehrere Zeichen gleichzeitig und selbsttätig liefert, Umstände, die sehr großen praktischen Wert des vorliegenden Systems gegenüber bekannten Systemen bedingen.

Als Sendestrahlen wird man elektro- ' magnetische Strahlen verwenden (Herzsche Wellen, unsichtbare Strahlen, sichtbare Strahlen) und die Wellenlänge so wählen, daß es möglich ist, sie mit Apparaten brauchbarer

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Größenordnung zu reflektieren oder zu brechen.

Was die rhythmischen Modulationen der Strahlungsintensität anlangt, so können sie in periodischen Variationen kontinuierlichen Ablaufs oder in periodischen Variationen plötzlichen Ablaufs bestehen, wobei in letzterem Falle Tonunterbrechungen mit Tonwiederherstellungen abwechseln. In beiden Fällen ίο können die Modulations fr equenzen in dem ganzen Bereiche der Tonleiter, über welche sich mechanische Schwingungen erstrecken können, gewählt werden. .

Zur Erleichterung des Verständnisses der Wirkungsweise nehme man an, daß als Sendestrahlen Lichtstrahlen verwendet werden. Diese können zwischen den Wellenlängen von 5300 und 5900 Angströmeinheiten gewählt werden, deshalb, weil Leuchtstrahlen dieser Wellenlänge am leichtesten durch Nebel hindurchdringen und außerdem reichlich durch elektrischeLichtbögen erzeugt werden können, deren Elektroden entsprechend imprägniert sind, z. B. mit Natrium, Cadnium, Thallium usf. Diese Lichtstrahlen eignen sich auch schließlich aus dem Grunde besonders, weil das Selen, welches in dem Empfänger verwendet wird, für diese Strahlen besonders empfindlich ist.

Man könnte auch andere Wellenlängen verwenden, im Falle man ein besonders empfindlich gemachtes Selen, dem besondere Sensibilatoren hinzugefügt worden sind, anwendet, oder wenn man andere Detektoren als Selen verwendet, z. B. aus Schwefelwismut und aus einer Mischung von Schwefelantimon und Schwefelblei. Selbstverständlich wird man in diesem Falle im Sender als Elektrode eine entsprechend mineralisierte Kohlenelektrode verwenden.

Als Detektor könnte man auch thermoelektrische Zellen oder Batterien oder aber auch Bolometer verwenden. Solche Detektoren wurden auch unter Verwendung zweckmäßig sensibilisierter Selenzellen in den Fällen angepaßt sein, in welchen infrarote Sendestrahlen verwendet werden, welche durch elektrische Lichtbogen in größerer Menge als leuchtende Strahlen erzeugt werden, um so mehr, als bei ihrer Anwendung eine Filtrierung nicht nötig ist.

Im Falle der Verwendung Herzscher Wellen wird man sich zum Senden Strahlungseinrichtungen ebenso wie für die Empfängerresonatoren bedienen, die für verhältnismäßig kurze Wellen ausgebildet sind, damit die Sendung und der Empfang mittels kontinuierlicher oder diskontinuierlicher metallischer Reflektoren oder mittels dielektrischer Reflektoren in Form von Linsen erfolgen kann. Ebenso ist es selbstverständlich, daß man sich Detektoren, Verstärker und anderer geeigneter Apparate bei Anwendung dieser Art Strahlen bedienen kann.

Zur Klarlegung der Wirkungsweise der Erfindung setze man voraus, daß man sich Strahlungen bediene, denen man periodische Intensitätsvariationen verschiedener Frequenz aufgedrückt habe.

Unter diesen Umständen könnte der Sender aus M verschiedenen Anordnungen bestehen, von denen eine jede bestimmt modulierte Strahlungen in dem ihr zugeordneten Sektor aussendet. Es ist aber einfacher, besonders wenn ein elektrischer Lichtbogen zu ihrer Erzeugung verwendet wird, einen einzigen mit seinem Reflektor drehbar angeordneten Lichtbogen zu verwenden, dem man verschiedene Modulationsfrequenzen nach einem vorbestimmten Zyklus entsprechend dem jeweiligen Sektor, in dem er sich bei der Drehung befindet, aufdrückt.

Man kann alle beliebigen Mittel anwenden, um der Sendequelle (bei elektrischen Lichtbogen oder einer anderen Strahlungsquelle) zyklisch die aufeinanderfolgenden Modulationsfrequenzen aufzudrücken, und die in ' der nachstehenden Beschreibung angegebenen Mittel stellen nur ein Ausführungsbeispiel dar.

Das an Hand der Zeichnung nachfolgend beschriebene System verwendet die Fernübertragungsmittel, wie sie in der optischen Telephonie oder Telegraphie unter Benutzung des elektrischen Lichtbogens angewendet werden,

Abb. ι stellt ein allgemeines Schema dar, um die Wirkungsweise einer Sendestelle in Verbindung mit einer Empfängerstelle zu erläutern, im Falle der Sendung durch einen einzigen sich drehenden Lichtbogen.

Abb. 2 zeigt schematisch, wie hierbei die Sendestelle eingerichtet sein kann.

Abb. 3 ist ein Schnitt durch einen mehrfachen Vibrator, der die selbsttätige Veränderung der Tonalität des Lichtbogens nach' dem Sektor, in welchem er aussendet, bewirkt, während

Abb. 4 im Grundriß die Polstücke der Anordnung nach Abb. 3 veranschaulicht.

Abb. 5 zeigt schematisch die allgemeine Anordnung und Wirkungsweise der Empfängerstelle mit den verschiedenenmehrfachen Resonatoren, und zwar je einen für jedes Empfänger feld. Dabei sind zwei verschiedene Aufbauanordnungen dieser Resonatoren dargestellt.

Abb. 6 bis 11 zeigen vereinfachte, von der Abb. 2 abweichende Anordnungen, um dem Lichtbogen mittels eines Vibrators verschiedene Frequenzen aufzudrücken.

Nach der Erfindung ist die Sendestelle

eines Schiffes Γ in eine bestimmte Zahl M von Feldern oder Sektoren a, b, c... j, k, I unterteilt, welche alle in festgelegter Weise in bezug auf das Schiff gerichtet sind, z. B. das Feld α in Richtung des Schiffsbuges (Schiffsspitze), das Feld d nach Backbord (Abb. i). Die Sendestelle ist so eingerichtet, daß die Modulationen, welche durch die rhythmischen Intensitätsänderungen der kontinuierlich oder temporär gleichzeitig oder nacheinander in die verschiedenen Sektoren ausgesandten Strahlen hervorgerufen werden, für jeden Sektor eine diesen Sektor kennzeichnende Frequenz haben. Zu diesem Zwecke ist ein elektrischer Lichtbogen 1 im Brennpunkt eines Scheinwerfers 2 angeordnet und dreht sich so, daß er nacheinander in die verschiedenen Felder a, b, c usf. seine Strahlen sendet. Dabei steht dieser Lichtbogen unter der Einwirkung eines ihm in jedem Felde verschiedene für dieses Feld charakteristische Frequenz aufdrückenden Organs.

Die Empfängerstelle R ist ihrerseits in eine bestimmte Zahl N von Feldern oder Sektoren o, p, q ... x, y, s unterteilt, welche auch in festgelegter Weise in bezug auf die Empfängerstelle (Schiff- oder Landempfängerstelle) gerichtet sind. In jedem Empfängerfelde ist ein Empfänger angeordnet, der z. B. in bekannter Weise aus einem Detektor 3 (einer passend empfindlich gemachten Selenzelle) besteht, der zweckmäßig im Brennpunkt eines Reflektors angeordnet ist. Wenn also bei dem Ausführungsbeispiel (Abb. 1) der Empfängersektor q Aufnahme von modulierten Strahlungen anzeigt, so folgt hieraus, daß der Sender T sich genau in derjenigen Richtung befindet, welche dem Felde q entspricht. Nun ist aber jeder Empfänger eines Empfängerfeldes mit einem Selektor oder Vielfachresonator ausgestattet, der in M Elemente unterteilt ist, entsprechend der Anzahl der Sendesektoren. Ein jedes dieser Elemente eines Vielfachresonators ist so angeordnet, daß es mit den rhythmischen Veränderungen der in einem der Sendesektoren ausgesandten Strahlungen in Resonanz gerät, derart, daß man aus dem Element des Resonators in dem betreffenden Empfängerfelde, welches in Schwingungen gerät, nun nicht nur die Richtung feststellen kann, in welcher sich das Sendeschiff befindet, sondern auch den Sektor des Schiffes, dessen Strahlungen auf den Empfänger gerichtet sind. Da nun die Anordnung der Sendeabschnitte eine bekannte ist, so folgt hieraus sofort die Richtung der Achse, d. h. die Fahrtrichtung des Sendeschiffes.

Abb. 2 zeigt beispielsweise eine Anordnung zur Erzeugung der rhythmischen Modulationen durch periodische Intensitätsänderungen der ausgesandten Strahlen, und zwar in zyklischer Reihenfolge entsprechend den verschiedenen Sendesektoren. 1 ist der elekirische Lichtbogen, 2 der Scheinwerfer, der samt dem Lichtbogen in gleichmäßige Umdrehung um eine Vertikalachse durch irgendeinen Antrieb versetzt wird. Im Stromkreis des Lichtbogens 1 sind zwei Kontakte 5, 6, welche auf zwei Ringen 5', 6' gleiten, eine Stromquelle 7, ein Regelwiderstand 8 und die Sekundärwicklung 9 eines Transformators 9, 10 angeordnet. Die Stromquelle 7 speist dauernd den Lichtbogen 1. Mit dem Scheinwerfer 2 dreht sich eine Metallbrücke mit zwei Kontakten 11, 12. Der Kontakt 11 gleitet auf einem Ring 11', der Kontakt 12 auf M Kontaktklötzen I2^a, 12*, I2^C.. . I2^J. Die Brücke 11, 12 liegt im Stromkreis einer Batterie 13, eines Regelwiderstandes 14, der Primärwicklung ο des Transformators 9, 10 und der Erregerwicklung einer Art von elektrischer Stimmgabel D. Diese Stimmgabel kann wie folgt ausgebildet werden (Abb. 3 und 4):

Ein mittlerer Kern 15 ist mit einem kreisförmigen Fuße versehen, an dessen Umfang M elastische Zungen i6°, i6^&, i6^c. . . i6' befestigt sind. Am oberen Ende trägt dieser Kern 15 ein Polstück 17 mit M Polen 17°, 17*, iy^c .. . ij^l. Die Dimensionen der Zungen 16 und ihrer Ankerstücke 18 am oberen Ende haben eine bestimmte Schwingungsperiode für jede Zunge zur Folge. Es emp- fiehlt sich, eine jede mit einem verschieblichen Gewichte auszurüsten, um ihre Schwingungspeiiode genau einstellen zu können. Die schwingenden Zungen 16 sind mit Kontaktstücken 19 versehen, die auf sie isoliert auf- 1°° gelegt sind und dazu dienen,, zwei Kontakte 20, 21 kurzzuschließen. Jeder der Kontakte 20 ist unter Vermittelung besonderer Polklemmen 23 mit je einem Kontaktklotz 12 verbunden, während die Kontakte 21 mit einem Kontaktring 21' in Verbindung stehen, welcher auf einem isolierten zylindrischen Stück 22 (Abb. 2 und 3) gelagert ist.

Kondensatoren 32 (Abb. 6 bis 11) können zur Verringerung der Funkenbildung bei Stromunterbrechung, zur Aufspeicherung der Elektrizität während der Unterbrechung und zur Abgabe derselben in den Stromkreis bei Stromschluß angeordnet werden.

Gemäß der Stellung des sich drehenden Scheinwerfers 2 tritt der Strom der Batterie 13 durch die Brücke 11, 12 und durch einen der Kontaktklötze 12, beispielsweise 12°, zu dem entsprechenden Kontakt \ο>^α, xno geht durch die Wickelung des Elektromagneten D, die Primärwicklung 10 des

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Transformators und kehrt zur Batterie 13 zurück. Die Erregung des Elektromagneten D bewirkt die Schwingungen der Zunge i6^a (die anderen Zungen sind nicht eingestellt). Die Zunge i6^a wirkt als Unterbrecher, welcher dem Strom in der Wicklung 10 eine der Schwingungsperiode der Zunge i6^a entsprechende Frequenz aufdrückt. Die Sekundärwicklung 9 wird entsprechend erregt und gibt einen gemäß dem Schema der Abb. 2 (vereinfacht in Abb. 6) sich über den Strom der Batterie 7 lagernden Strom derart, daß durch die Zwischenschaltung der Kontakte 5, 5', 6, 6' der Lichtbogen 1 die Eigenschaften eines schwingenden Lichtbogens erhält mit einer von der schwingenden Zunge i6^a abhängigen Frequenz.

Wenn der Scheinwerfer 2 auf den Sektor α

gerichtet ist, ist also die Frequenz der Modulationen, die durch die Intensitätsänderungen an der Sendestelle hervorgerufen werden, durch diejenige der Zunge 16^s bestimmt.

Wird der Scheinwerfer 2 auf den Sektor b gerichtet, so entspricht die Frequenz der Zunge i6^& usf.

Man könnte vorteilhaft bei dem Ausführungsbeispiel, in welchem der Horizontkreis in 12 Sektoren von 30⁰ unterteilt ist, als aufeinanderfolgende Tonhöhen die folgenden Noten einer Oktave oder verschiedener Oktaven, wählen: si - mi - la - re - sol - do fa-la^-re^-sol^-do^-fa^. Man könnte ζ. B. festsetzen, daß alle Schiffe mit einem Sender versehen werden, der 12 gleiche Sektoren aufweist, wobei einem jeden Sektor eine bestimmte Note zugeordnet ist, dem auf die Schiffsspitze gerichteten Sektor z. B. die Note re, während die in der Tonleiter folgenden Sektoren den im Uhrzeigersinne folgenden Noten zugeordnet sind.

An Stelle des oben beschriebenen Vibrators mit 12 Zungen könnte der Sender zur Erzeugung eines rhythmisch unterbrochenen Primärstromes auch aus anderen Unterbrechern bestehen, z. B. aus M umlaufenden Kommutatoren, von denen ein jeder eine bestimmte Zahl von isolierten Abschnitten besitzt, welche durch eine gleiche Zahl von Metallabschnitten getrennt sind, die untereinander und mit dem Punkt 24 der Abb. 2 in Verbindung stehen. Ein jeder dieser Kommutatoren tritt während der Drehung der Brücken, 12 um den öffnungswinkel eines Sendesektors am Kontakte 12 derselben nacheinander mit einem isolierten Abschnitt und einem Metallabschnitt vorbei. Wenn die Zahlen der Abschnitte dieser sich drehenden Kommutatoren beispielsweise die folgenden 45 - 60 - 80- 54 - 72 - 48 - 64 - 85 - 57 76-51-68 sind, und wenn diese Kommutatoren sich mit einer Umdrehzahl von 108—109 minutlich drehen, dann entspricht dieses System einem Stimmgabelsystem mit den 12 Halb tönen einer Oktave in der oben angegebenen Reihenfolge.

Diese Kommutatoren mit festen Kontakten könnten auch durch eine Quecksilberturbine ersetzt werden, wie sie in der Radiotelegraphie verwendet wird, welche jedoch in mehreren Stufen Kontakte verschiedener Zahl aufweist, wobei jede Stufe nacheinander in Tätigkeit tritt zur Erzeugung der gewünschten verschiedenen Frequenzen.

Die Abb. 6 stellt in einfacher Form das in Abb. 2 erläuterte Schema dar, um demLeuchtbogen ι gemäß der schwingenden Zunge 19 mittels einer mit der Stromquelle 7 in Reihe geschalteten Wechselstromquelle eine bestimmte Modulationsfrequenz aufzudrücken.

Das Ausführungsbeispiel nach Abb. 7 und 8 zeigt, wie man die Modulationsfrequenz mittels Parallelschaltung zwischen Wechselstromquelle und Gleichstromquelle 7 erzielen kann. Ein Kondensator 34 hindert den Durchtritt des Gleichstroms, läßt jedoch den Wechselstrom hindurch, dessen Maximalstärke möglichst der Stärke des Gleichstroms entsprechen soll.

Die Abb. 9 und 10 stellen analoge Schwingungsanordnungen dar, wie in den Abb. 6 und 8 gezeigt, nur mit dem Unterschiede, daß die Induktivwirkung der Wicklung 9 durch die Wirkung einer Impedanz 35 (Widerstand) ersetzt ist und wobei die Hilfsstromquelle 13 durch einen Regelwiderstand 36 ersetzt wird.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Abb. 11 wird der Lichtbogen durch eine Dynamo 7 gespeist, deren Feldwicklung 37 durch einen rhythmisch abgeänderten Strom erregt wird. Die rhythmische Änderung des Feldstromes kann dabei in einer der vorbeschriebenen Weisen herbeigeführt werden.

Abb. 5 veranschaulicht, wie die Empfangsstelle mit ihren verschiedenen Abteilungen und dem Differentialresonator in einer jeden derselben beschaffen sein kann. Eine jede Abteilung des Empfängers (z. B. q und w, Abb. ι und 5) besteht aus einem mehrfachen Resonator 5 mit M Elementen. Diese EIemente können unter Einfluß derselben Frequenzen wie diejenige der ausgesandten Strahlen in Resonanz geraten, so daß sie diejenige der M verschiedenen Frequenzen des Senders angeben, welche im Augenblick auf das betreffende Empfängerfeld wirkt. Ein solcher Resonator £ kann z. B. genau wie der elektrische Vibrator der Abb. 3 angeordnet sein mit dem Unterschiede, daß die Kontakte 2o^a, 20⁶, 2O^C.. . nicht voneinander isoliert sind, sondern alle durch einen Metallring 20' miteinander in Verbindung stehen, ebenso

wie die Kontakte 21 untereinander durch Ring 21' verbunden sind (linke Hälfte der Abb. 5). Dieser Resonator kann noch vereinfacht werden und wie der Frequenzanzeiger mit schwingenden Zungen ausgebildet sein, indem man lediglich Zungen verschiedener Schwingungsperioden i6^a, i6^&, i6^c ... vor die respektiven Pole eines elektrischen Magneten setzt, dessen Wicklung von dem Strom durchflössen wird, der unmittelbar von der Selenzelle 3" zugeführt wird, ohne durch die Zungenkontakte (rechte Hälfte der Abb. 5) hindurchzutreten.

Der Selendetektor 3 wird von einem von einer Batterie 25 erzeugten, durch einen Widerstand 26 tretenden Strom gespeist. Dieser Strom tritt unmittelbar oder unter Zwischenschaltung schwingender Zungen gemäß der Ausführungsform in die Erregerwicklung des Resonators S. In den entsprechenden Stellungen, z. B. derjenigen nach Abb. i, nimmt der Sektor q des Empfängers R die charakteristische Note des Sendesektors Z des Senders T auf. Die Selenzelle 3" erfährt infolgedessen rhythmische Widerstandsänderungen, durch welche die Erregerstromstärke des Resonators s" in gleicher Weise rhythmisch geändert wird, so daß die Zunge 16', die allein unter allen Zungen des Resonators s^q in Resonanz mit der Note I eintreten kann, in Schwingungen gerät. Der Beobachter an der Empfangsstelle schließt also sofort, wenn er die Zunge i6^J schwingen sieht, daß der Sendesektor Z des Sendeschiffes auf ihn gerichtet ist und leitet hieraus die Fahrtrichtung des Sendeschiffes alsbald ab.

Wenn man außerdem die Resonatoren der Empfangsstelle in bestimmter Weise anordnet, nämlich so, daß alle Zungen, welche der charakteristischen Note desjenigen Sendesektors entsprechen, der nach der Schiffsspitze gerichtet ist, ihrerseits nach dem Empfangsstellenmittelpunkt zusammenlaufen, und wenn man ferner die Folge der Noten si - mi - la - re... in den Empf ängerresona-.ioren in derselben Ordnung um eine vertikale Achse wie in dem Sender, jedoch in umgekehrtem Sinne, stattfinden läßt, so ergibt sich bei dieser Anordnung, daß die Lage der schwingenden Zungen in bezug auf den Mittelpunkt des Resonators tatsächlich mit der Raumrichtung der Achse des Sendeschiffes übereinstimmt. Beispielsweise gerät in ,Abb. ι die Zunge 16¹ des Resonators des Sektors q unter dem Einfluß der ausgesandten modulierten Strahlen der Sendestelle T in Schwingungen; daraus schließt der Beobachter sofort, daß das Schiff sich in dem Winkel des Sektors q des Empfängers befindet, und daß seine Fahrtrichtung der Linie parallel ist, welche den Mittelpunkt des in Tätigkeit tretenden Resonators mit der Zunge, die angesprochen hat, verbindet.

Auch ist ersichtlich, daß man einen Sender mit M festgelegten verschiedenen Lichtbogen, einen für je einen Sektor, verwenden könnte, während der Empfänger aus N Abteilungen bestehen kann, oder aber auch aus einer einzigen Empfängerabteilung, die drehbar angeordnet ist und periodisch die von der Sendestelle ausgehenden Strahlen aufnimmt. Jedoch ist die Lösung mittels eines drehbaren Sendelichtbogens und mehrfacher Empfängerabteilungen einfacher. Auch ist eine Anzahl von zwischen diesen beiden Grenzfällen liegenden Anordnungen möglich.

Selbstverständlich sind auf einem und demselben Schiff ein Sender und ein Empfänger installiert, wobei eine Stromquelle beide speisen kann. Das gesamte Sendefeld auf einem Schiff muß· sich nicht über 360⁰ erstrecken, sondern kann auf den Schiffsvorderteil und die Schiffsseiten begrenzt sein, wird jedoch immer symmetrisch in bezug auf die Achse des Schiffes angeordnet werden. Das totale Empfängerfeld auf einem Schiffe beträgt vorzüglich 360⁰, während bei einem Leuchtturm sowohl das totale Sendefeld als auch das totale Empfängerfeld auf den praktisch in Betracht kommenden Gesichtskreis beschränkt wird. Die Drehgeschwindigkeit des Sendelichtbogens wird für alle Schiffe etwa dieselbe sein und vorzüglich so gewählt, daß die Schwingungen der Resonatorzungen noch nicht vollständig gedämpft sind während der Dauer des Durchlaufens der M-Z übrigen Sektoren nach Vorbeigang des den Empfänger erregenden Sektors. Man könnte auch an Stelle eines einzigen schwingenden Lichtbogens zwei, drei oder vier Lichtbogen anordnen, die in einem Winkel von 180, 120 oder 90 ° aufeinanderfolgen und in der Richtung desselben Sendesektors je dieselbe Tonhöhe aufweisen.

Die N Reflektoren, welche die N Selenzellen eines Empfängers enthalten, können in verschiedenen Gruppen auf mehreren Stellen des Schiffes verteilt sein. Es genügt, wenn die relative Richtung eines jeden Reflektors innegehalten wird. Was die Resonatoren anlangt, so ist es zweckmäßig, daß alle vorzüglich in einem einzigen Anzeigeapparat vereinigt werden in der Nähe des Kompasses. In der Praxis ist es möglich, daß die Änderungen der elektrischen Energie, welche durch die Widerstandsänderungen der Selenzellen hervorgerufen werden, nicht genügen, um die Zungen der Resonatoren unmittelbar in Schwingungen zu versetzen. In diesem Falle schaltet man zwischen die Punkte 30 und 31 der Abb. 5 geeignete Relais, z. B. elektro-

magnetische Telephonrelais oder Röhrenverstärker usf. Man erhält auf diesem Wege bei einer kleinen Änderung der Energie in der Selenzelle eine entsprechend große synchrone Energieänderung mit einer beliebig stark zu wählenden lokalen Stromquelle.

Auch könnte man als Detektor eine thermoelektrische Batterie oder ein Bolometer verwenden, wodurch ebenfalls verstärkbare ίο Stromschwankungen hervorgerufen werden. Trotz der schwachen Intensität der Lichtstrahlungen im Nebel wirken diese auf den Detektor durch die Summe der Einzelwirkungen der Nebelteilchen, welche synchron auf die strahlungsempfindliche Masse des Empfängers einwirken.

Die Anordnung elektromagnetischer Wellen (Herzscher Wellen) erfordert solche Wellenlänge, daß man sie reflektieren oder ao brechen und in bestimmte Sendefelder konzentrieren kann, und zwar vermittels unterbrochener oder ununterbrochener Reflektoren oder mittels dielektrischer linsenartiger Refraktoren.

Wegen dieser Konzentration der Strahlen würde es sich empfehlen, auf Wellenlängen von einigen Millimetern zurückzugehen. Wegen der Reichweite wäre es jedoch vorzuziehen, Wellenlängen von einigen Dekametern zu wählen.

Der Sendeschwingungskreis kann ein offener oder geschlossener sein, derjenige des Empfängers kann ein Antennen- oder Rahmenkreis sein. Verstärkungseinrichtungen können an letzterem angeordnet werden, um genügende Stromvariationen für die Sichtbarmachung der empfangenen Schwingungen zu erzielen. Es können jedoch auch sehr kleine mechanische Schwingungen unter Ver-4.0 wendung von Lichtbrechung oder Lichtreflektion genügend sichtbar gemacht werden.

Die bestehenden Leuchttürme oder besondere Leuchttürme für Nebel, die an passenden Orten errichtet werden, können mit Sendern und Empfängern, wie oben beschrieben, vorgesehen werden oder aber auch mit einfacheren Sendern, wenn man auf Richtungsangabe verzichtet. Man könnte sie untereinander und von den Sendestellen der Schiffe durch eine geeignete Charakteristik ihrer Ausstrahlungen unterscheiden. Folgendes besonders einfache Verfahren empfiehlt sich dabei. Es besteht darin, daß man ihnen Akkorde oder Gruppen von gleichzeitig ausgestrahlten oder nacheinander folgenden Noten zuordnet. Wenn dann in einem Empfänger eines Schiffes die zwei, drei oder vier gleichen Zungen zusammen in Schwingungen geraten, und zwar gleichzeitig oder nacheinander in bestimmter Reihenfolge, so ist der Leuchtturm, der diese zwei, drei oder vier gleichzeitig oder nacheinander folgenden Noten abgibt, in der Zone der in Frage stehenden Empfängerabteilung. Sieht man eine erste Gruppe von Zungen in der Zone y in Schwingungen geraten, eine zweite Gruppe in der Zone», so hat man genügend Anzeigen, um auf einer Schiffskarte (auf welcher die beiden Leuchttürme dargestellt sind) Lage und Weg des Schiffes mit genügender Genauigkeit festzustellen. Auch würden die nacheinander folgenden Durchgänge bestimmter Notengruppen von einer Empfängerzone auf eine andere eine selbsttätige Kontrolle der Fahrt des Schiffes ergeben.

Um genauer die Richtung des Schiffes oder Leuchtturms, dessen Strahlen festgestellt werden, bestimmen zu können, kann der Empfänger oder die einzelnen Empfängerabteilungen nach rechts und links aus der Normalstellung um einen Winkel, der etwas größer ist als der Öffnungswinkel, eines Sektors geschwenkt werden. Der Beobachter, der das Signal eines signalisierenden Schiffes oder Leuchtturms in einer Zone sieht, kann durch Verdrehung des Empfängers beobachten, in \velchem Augenblick die die Strahlung aufdeckende Zungenschwingung von einem Resonator zum nächsten übergeht. In diesem Augenblick gibt die Trennungswand zwischen den beiden Empfängerfeldern die genaue Richtung an, in welcher sich das Schiff oder der Leuchtturm befindet. Eventuell sind Mittel angeordnet, um den Empfänger oder die betreffende Empfängerabteilung selbsttätig in die betreffende Normallage zurückzuführen.

Die Einrichtung gestattet auch die Verbindung zwischen zwei Schiffen oder einem Schiff und einem Leuchtturm im Nebel. Es genügt (vorausgesetzt, daß dieses bei der Lage des Schiffes ohne Gefahr möglich ist), die Drehung der schwingenden Sendelichtbogen zu unterbrechen und die beiden Sende-Sektoren gegeneinanderzurichten, was mit Genauigkeit infolge der -Kenntnis des die Schwingungen aufnehmenden Empfängerfeldes möglich ist. In diesem Falle ersetzt man den durch 14 - 11 - 12 - 20 - 19 - 21 - 21' und die Wicklung des Schwingungserregers D (Abb. 2) gebildeten Kreis durch ein Mikrophon oder einen telegraphischen Sender und den durch 30 - 20'- 20-19-21- 21' sowie die Resonatorwicklung 31 (Abb. 5, links) gebildeten Kreis durch einen Telephonempfänger, wobei dann die beiden Stationen untereinander telephonisch oder telegraphisch nach der Methode von Ruhmer in Verbindung treten können. Diese beiden Ersetzungen können sehr schnell, und zwar durch zwei doppelte Kommutatoren, vollzogen werden und er-

Claims (15)

leichtern so im Nebel die Feststellung der Schiffs- oder Leuchtturmlage. Wenn man den einzelnen Notengruppen die Buchstaben des Alphabets zuordnet und sich des See-Code bedient, so kann man nach derselben Methode auch noch Verständigung zwischen Schiff und Leuchtturm herstellen, wie dieses mit Scheinwerfern oder Wimpeln bei lichtem Wetter geschieht. ίο Die gleichen Resultate erhält man bei Verwendung Herzscher Wellen anstatt anderer Strahlen und gelangt dabei in das Gebiet der drahtlosen Telegraphie oder Telephonie auf kurze Distanz. Das Signalisierungssystem läßt sich auch für die Verbindung zwischen zwei Eisenbahnzügen oder zwischen einem Eisenbahnzug und einer festen Stelle im Falle von Nebel anwenden. Dabei kommt es dann nicht auf die Feststellung der Fahrtrichtung an, sondern auf Angabe der Umstände und jeweiligen Lage, wobei eine kleine Zahl von Signalen durch eine entsprechende Zahl von Notengruppen dargestellt werden. 1JA TEN TA JN S l'ß Ü CH E :

1. Einrichtung zur Zeichenübermittelung zwischen zwei Schiffen oder zwischen Schiff und Land, insbesondere für Zwecke der Ortsbestimmung, bei welcher jedes Schiff (oder jeder Leuchtturm) in M \-erschiedenen Richtungen m-fach verschieden modulierte elektromagnetische Strahlen (und zwar einen für jede der M Richtungen) aussendet, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Schiff (oder jeder Leuchtturm) N verschiedene in bestimmter Reihenfolge angeordnete Empfangsrichtungen aufweist und eines dieser N Empfängerfelder die jeweils darauf gerichtete Sendestrahlung eines der M Sendesektoren aufnimmt und die Modulation dieses Sendestrahls anzeigt.

2. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die angewendeten elektromagnetischen Strahlungen eine solche Wellenlänge haben (zwischen einigen Dekametern und einigen Zehntelmikronen), daß sie reflektierbar oder brechbar sind und vom Nebel möglichst wenig absorbiert werden.

3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die angewendeten elektromagnetischen Wellen eine Wellenlänge zwischen einigen Dekametern und einigen Millimetern aufweisen (Herzsche Strahlen) und durch Herzsche Oszillatoren und Resonatoren erzeugt und aufgenommen werden, die mit Antennen- oder Rahmenkreisen und mit kontinuierlichen oder unterbrochenenReflektorenbzw. mit dielektrisch-linsenförmigen Refraktoren versehen sind.

4. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die angewendeten elektromagnetischen Wellen eine Wellenlänge zwischen einigen Millimetern und einigen Zehntelmikronen (nicht sichtbare — infrarote — Strahlen) aufweisen, die durch elektrische Lichtbogen zweckmäßig mit mineralischen Kohlenelektroden erzeugt und durch thermoelektrische Zellen oder Bolometer empfangen werden.

5. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die angewende- 75-ten elektromagnetischen Wellen eine Wellenlänge von einigen Zehnteln von Mikronen (Lichtstrahlen) besitzen, welche durch zweckmäßig mit mineralischen Kohlenelektroden versehene Lichtbogen erzeugt werden und durch geeignete empfindliche Zellen, wie z. B. passend sensibilisierte Selenzellen, Schwefelwisrmitzellen usw., aufgenommen werden.

6. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwingungsmodulationen der M Sendefelder oder -Sektoren in rhythmischen Intensitätsänderungen der Sendestrahlen bestehen, welche zwischen einigen und einigen tausend sekundlichen Schwingungen liegen, so daß sie durch mechanische Bewegungen erzeugt und sichtbar gemacht werden können.

7. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die M verschiedenen Modulationsfrequenzen der Sendesektoren von M einfachen Vibratoren mit schwingender Zunge erzeugt werden, wobei jeder Vibrator einen elekirischen Stromkreis, der ihm und einem der Sendefelder zugeordnet ist, pro Sekunde seiner Schwingungszahl gemäß unterbricht und wieder schließt.

8. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Modulationsfrequenzen der M verschiedenen Sendesektoren durch einen einzigen mehrfachen Vibrator mit M schwingenden Zungen erzeugt werden, wobei eine jede Zunge einen ihr und einen den Sendefeldern zugeordneten Stromkreis gemäß ihrer Schwingungszahl pro Sekunde unterbricht und schließt.

9. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß M einfache Resonatoren jeder mit einer einzigen schwingenden Zunge entsprechend den M Modulationsfrequenzen des Senders in jedem- der N Empfangsfelder angeordnet sind, so daß der durch die betreffende Modulationsfrequenz angeregte Resonator

die Kursrichtung des Sendeschiffes (oder den Azimut des Sendeleuchtturmes) und der Empfangssektor die Richtung anzeigt, in der sich der Sender befindet.
ι o. Einrichtung nach Anspruch ι bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß in jedem Empfangssektor ein mehrfacher Resonator mit M schwingenden Zungen entsprechend den M Modulationsfrequenzen des Senders angeordnet ist.

11. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die M schwingenden Zungen jedes Resonators in jedem Empfangssektor um einen Mittelpunkt so angeordnet sind, daß die bestimmte in Schwingung getretene Zunge durch ihre eigene Richtung unmittelbar die Kursrichtung des Sendeschiffes in bezug auf das Empfängerschiff oder die Nordrichtung des Sendeleuchtturmes angibt, die mit der Kompaß-Nordrichtung zusammenfallen muß.

12. Einrichtung nach Anspruch ibis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Senderichtungen durch Tongruppen unterschieden sind, die aus einer Reihe von Tönen zusammengesetzt sind, die gleichzeitig oder zeitlich nacheinander gegeben werden.

13. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß Sender und Empfänger für die Zeichengebung auch für telegraphische oder telephonische Code-Übermittelungen ausgebildet sind.

14. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Sendestelle in 12 Sendefelder unterteilt ist, denen als Modulationsfrequenz die 12 Halbtöne der Tonleiter nach Quinten oder Septen aufeinanderfolgend zugeordnet sind.

15. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Empfänger, der aus einem einzigen Apparat oder aus mehreren Teilapparaten besteht, drehbar ist, um mit größerer Genauigkeit die· Richtung der ihn treffenden Sendestrahlen feststellen zu können.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungea