DE44133C - System zur Aufnahme von elektrischen, telegraphischen Signalen oder Zeichen - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Die vorliegende Erfindung beruht auf Beobachtungen, welche zunächst mit Bezug auf die beiliegende Zeichnung erklärt werden sollen, um das System der Aufnahme von elektrischen, telegraphischen und anderen Zeichen oder Signalen verständlich zu machen.

Wenn man sich den von einem Manipulator ausgesendeten Strom (s. Fig. 1) durch einen Strich X von gleicher Dicke dargestellt denkt, so bewahrt dieser Strom dieselbe Gestalt am Ankunftspunkt, wofern die zu durchlaufende Linie verhältnifsmäfsig kurz ist oder wenig Widerstand darbietet. Ist die Linie lang oder bietet dieselbe einen grofsen Widerstand dar, Fig. 2, so wird der Strom deformirt und er gelangt zur Ankunftsstation mit Veränderungen in seiner Stärke, welche man durch den gewellten Strich X¹ versinnlichen kann. Die Punkte und Striche des Morse- Alphabets, Fig. 3, werden also durch eine Reihe von wellenförmigen Linien von verschiedener Länge übertragen.

Werden die wellenförmigen Ströme von einem Telephon-Empfänger aufgenommen, so rufen sie wohl Schwingungen der Membran hervor, allein, wenn die Anzahl dieser Schwingungen nicht zur Bildung eines dem Ohr wahrnehmbaren Lautes oder Tones ausreicht, so wird die Ankunft der wellenförmigen Ströme nicht dem an das Telephon gelegten Ohr übermittelt.

Nimmt man an, dafs in die Linie vor dem Empfangsapparat auf der Empfangsstation ein Apparat eingeschaltet werde, welcher, wie das Schema Fig. 4 angiebt, diesen wellenförmigen Strom eine grofse Anzahl von Malen pro Secunde in regelmäfsiger und beständiger Weise unterbricht, so dafs die Anzahl der Stromtheile einer Anzahl von Schwingungen entspricht, welche zur Bildung eines hörbaren Lautes oder Tones nothwendig sind, so verursacht dieser zertheilte Strom, wenn er von einem Telephon-Empfänger aufgenommen wird, das Erklingen eines stetigen Lautes oder Tones von derselben »Höhe«. Da aber die Ströme, welche die Zeichen oder Signale bilden, mehr oder weniger gewellt sind, so ist der Ton, welchen man hört, selbst mehr oder weniger laut und er bildet auf diese Art die genaue Wiedergäbe der übertragenen Zeichen. Man kann daher auf diese Weise elektrische, telegraphische oder andere Signale irgend welcher Art in grofser Entfernung in Gestalt von Tonwellen auf akustischem Wege auffangen; es genügt, dafs diese Signale, welche wellenförmig ankommen, unterbrochen oder zertheilt werden, dergestalt, dafs die Anzahl dieser Stromtheile einem dem Ohr wahrnehmbaren Laut oder Ton entspricht.

Die Uebertragung von elektrischen Signalen oder Zeichen auf langen Linien geht mit Hülfe dieses Systems viel schneller vor sich, als mit den gegenwärtig bekannten Hülfsmitteln, weil es überflüssig wird, die Linie zwischen den auf einander folgenden Sendungen von Signalen stromfrei zu machen, zu entladen.

Das Organ, welches die Ströme umbildet und bei ihrer Ankunft zertheilt, kann von verschiedener Art sein.

Aus Fig. 5 ist ersichtlich, dafs die wellenförmigen Ströme zur Achse eines rotirenden Apparates A gehen, welcher ununterbrochen

mit einer passenden Geschwindigkeit durch eine locale, von dem Strom der Linie unabhängige Kraft in Bewegung gesetzt wird. Dieser Apparat bezw. dessen Scheibe A hat isolirte Stellen α von veränderlicher Anzahl, welche dergestalt angeordnet sind, dafs an den Enden eines und desselben Durchmessers der Scheibe einerseits eine metallene Fläche und andererseits eine isolirende Fläche vorhanden sind. Der elektrische Strom wird also zertheilt, er wird wechselweise in die eine und in die andere der metallenen Contactplatten b b gesendet. Diese Platten sind mit Leitungen c c verbunden, welche zur Erde gehen, und in welche die Telephon -^-Empfänger 11 eingeschaltet sind. Der wellenförmige Strom der Linie wird auf diese Art in zwei Ströme getheilt.

Man erlangt ein ähnliches Resultat durch gabelförmige Theilung, indem man eine schwingende Vorrichtung, z. B. diejenige, welche in Fig. 6 dargestellt ist, anwendet. Diese Vorrichtung besteht aus einem Elektromagneten B, welcher von dem Strom einer Localbatterie C erregt wird; der Localstrom gelangt, nachdem er . zuvor einen . Unterbrecher d passirt hat, zum Elektromagneten, so dafs der Anker e vor den Polen des Elektromagneten ebenso wie der Anker eines Läutewerkes hin- und herschwingt. Der Anker e trägt an seinem freien oberen Ende einen aus isolirendem Stoff bestehenden Finger f, welcher auf einander folgend, bald die eine und bald die andere der Metallplatten g g von dem Knopf h entfernt. In diesen Knopf h endigt die Linienleitung, in welcher die wellenförmigen Ströme kreisen. Diese Ströme werden in zwei Theile getheilt und die bezw. Stromtheile gehen von den Platten gg'zu den Telephon-Empfängern tt.

Man kann den Ström auch dadurch zerlegen, dafs man ihn lediglich unterbricht, wie dies Fig. 7 zeigt. Der. Strom der Linie tritt bei i in den Apparat ein und fliefst zu einer Platte j, gegenüber welcher sich eine andere Platte j^l. befindet, die mit dem Telephon-Empfänger t verbunden ist. Der Strom kann kreisen, sobald die Platten//¹ von der Gabel k eines von dem Elektromagneten B angezogenen Ankers e berührt werden. Eine Localbatterie C liefert diesem Elektromagneten den nöthigen Strom durch Vermittelung eines Unterbrechers d, ebenso wie zuvor erwähnt.

Die Zerlegung des Stromes kann ferner durch abwechselnde Umkehrung der Richtung des Stromes erreicht werden, z. B. in der Weise, wie dies Fig. 8 veranschaulicht. Ein unter der Wirkung eines Localstromes schwingender Anker e hat isolirte Contacte ll\ gegenüber welchen die beiden mit der Linie verbundenen Contacte m m^] und die mit der Erde verbundenen Contacte η η¹ angeordnet sind.

Die Contacte II¹ stehen mit dem Empfänger t in Verbindung. Sobald der Anker von seinem Elektromagneten abgefallen ist, verfolgt der bei m eintretende Linienstrom den durch die Pfeile χ angedeuteten Weg; sobald aber der Anker von dem Elektromagneten angezogen wird, nimmt der Linienstrom den umgekehrten, durch die Pfeile x¹ angegebenen Weg. Dieser Richtungswechsel des Stromes ruft dieselbe Wirkung hervor, als die Zerlegung durch Unterbrechen oder Gabelung.

Man kann die Zerlegung . durch Umkehrung des Stromes auch noch bewerkstelligen, indem man die rotirende Vorrichtung der Fig. 5 mit einem einzigen Telephon-Empfänger benutzt. Zu diesem Zweck wickelt man um den Magneten des Empfängers t (s. das Schema Fig:g) gleichzeitig zwei Drähte oo¹. Das vordere Ende des Drahtes 0 ist mit einer der Platten b des rotirenden Apparates A verbunden, während die andere Platte b mit dem hinteren Ende des zweiten Drahtes 0' in Verbindung steht. Aus dieser Schaltung ergiebt sich, dafs der Elektromagnet des Empfängers auf einander folgend Ströme von umgekehrter Richtung erhält. ...

Die Fig. ι ο zeigt eine Art der Theilung der gewellten Ströme durch Ableitung. Die Linienleitung geht direct zu den Telephon- Empfängern; jedoch ist sie vor ihrem Eintritt in die letzteren mit einer Ableitung oder Nebenleitung ρ verbunden, welche zur Erde führt. Ein sich drehender Umschalter q, welcher durch eine Localkraft in einer beständigen und gleiche förmigen Weise in Thäu'gkeit gesetzt wird, schaltet die Nebenleitung abwechselnd ein und aus. Der Strom, welchen der Telephon-Empfänger in sich aufnimmt, gelangt also zu dem letzteren abwechselnd mit seiner ganzen, ihm innewohnenden Stärke und abwechselnd mit einer beschränkten Stärke, wodurch die Stromzerlegung erzielt wird.

Man könnte in den Stromkreis, an der Ankunftsstelle der Ströme, Condensatoren einschalten, wenn dies nothwendig sein sollte, ebenso wie man dies häufig an dem Ankunftspunkt der Kabel sieht, und wie dies Fig. 11 angiebt. Ferner könnte man auch Inductionsspulen, Fig. 12, einschalten; in diesem letzteren Falle geht der Linienstrom durch die primäre oder die inducirende Spule, wähn. rend der inducirte Stromkreis mit dem Stromzerleger und mit den Empfängern in Verbindung steht.

Fig. 13 veranschaulicht eine Anwendung des beschriebenen Systems zum Aufsaugen der durch einen Telegraphendraht übersendeten Zeichen, ohne zu verhindern, dafs diese Zeichen an ihrem richtigen Bestimmungsort ankommen. Man bringt zwischen zwei Telegraphenstangen einen Draht s parallel zu der Telegraphen-

linie an. Die durch die Telegraphenlinie gesendeten Ströme sind immer mehr oder weniger wellenförmig und sie erzeugen durch Induction in dem Draht s gleichfalls wellenförmige Ströme, welche man durch Theilung oder Zerlegung telephonisch wahrnimmt.

Schliefslich gestattet dieses System langsame Schwingungen, wie unterirdische Geräusche, Erdbeben (Fig. 14) durch Dampfschiffe oder durch Explosionen von Seeminen oder Torpedos im Wasser verursachte Geräusche (Fig. 1 5) zu offenbaren. Diese Geräusche oder Erschütterungen werden durch Vermittelung eines Batterietelephons oder eines Magnettelephons sinnlich wahrnehmbar gemacht.

Das System der Aufnahme von Zeichen läfst sich sogar in den Fällen anwenden, wo die durch die Linie gesendeten Ströme wellenförmige Ströme sind, welche von magnetischen Sendern herrühren. Jedoch ist es rathsam, diese Sender den besonderen Anwendungen, für welche sie bestimmt sind, anzupassen. Für die Beobachtung von unterirdischen Geräuschen oder Erschütterungen (Fig. 14) ist der Apparat, wie aus Fig. 16 ersichtlich, eingerichtet; die schwingende Membran trägt eine Masse 2s, welche die Trägheit oder das Beharrungsvermögen der Membran vermehrt. Wenn der Erdboden plötzliche Ablenkungen erleidet, so verschiebt sich der Apparat mit ihm, während die Membran wegen ihres Beharrungsvermögens bestrebt ist, an ihrer Stelle zu bleiben; es findet also relatives Entfernen und Annähern zwischen dem Elektromagneten und der Membran statt und es werden infolge dessen wellenförmige Ströme in die Linienleitung gesendet; diese Ströme werden an ihrer Ankunftsstelle unterbrochen und auf akustischem Wege mit Hülfe von Telephon-Empfängern aufgefangen.

In dem Falle, wo der Sendeapparat sich im Wasser befindet (Fig. 15), ist es vortheilhaft, denselben so einzurichten, wie ihn die in gröfserem Mafsstabe gezeichnete Fig. 17 darstellt. Damit nicht durch einen übermäfsig starken Druck in einem gewissen Augenblick die Membran F gegen die Pole des Elektromagneten G gelegt werden kann, ist der Apparat in folgender Weise in einem Kasten untergebracht. Die eine Wandung dieses Kastens bildet eine Membran H, welche einen Stift u trägt, und gegenüber diesem Stift u ist an der Membran F ein Stift w¹ angebracht; ferner umklammert ein an den Enden aufgeschnittenes Rohr ν jeden dieser Stifte uu^v dergestalt, dafs die Schwingungen der Membran H auf die Membran F übertragen werden. Sobald ein übermäfsig starker Wasserdruck auf die äufsere Membran H einwirkt, bewegt sich diese, indem das Rohr ν nachgiebt, tief in das Gehäuse hinein, ohne den Apparat in Unordnung zu bringen; allein die Schwingungen werden fortwährend übertragen und folglich wellenförmige Ströme in der Linienleitung erzeugt.

Claims (2)

Patent-Ansprüche:

1. Das Verfahren, elektrische, telegraphische und andere Signale oder Zeichen in hörbare Laute umzuwandeln, darin bestehend:

a) dafs die elektrischen Ströme bezw. die mehr oder weniger langen elektrischen Zeichen, welche von der Aufgabestation abgesendet werden und infolge des Widerstandes der Linie an der Empfangsstation wellenförmig ankommen, durch Gabelung, Unterbrechung, abwechselnde Umkehrung oder Ableitung in eine so grofse constante Anzahl von Theilen pro Secunde zertheilt werden, dafs diese Anzahl einer Anzahl von Schwingungen entspricht, welche fähig sind, einen hörbaren Laut oder Ton hervorzurufen, und

b) dafs die so zertheilten Ströme von einem oder mehreren Telephon-Empfängern aufgenommen werden, dergestalt, dafs die Schwingungen der Membran dieser Empfänger einen Ton von constanter Höhe erzeugen, dessen Stärke sich mit der Gröfse der Schwingungen ändert.

2. Um bei dem Verfahren, Anspruch 1. die Zertheilung der gewellten Ströme, Anspruch i.a), auszuführen, die Anwendung:

a) einer vor einem Contact schwingenden Armatur, Fig. 7, welche den Stromkreis abwechselnd schliefst und unterbricht;

b) eines Ankers, Fig. 8, welcher zwischen vier, zu je zwei umgekehrt angeordneten Contacten schwingt, oder auch die Anwendung von zwei um die Spule des Telephon-Empfängers gewickelten Drähten, Fig. 9, welche in umgekehrter Weise mit den leitenden, die rotirende Scheibe des Unterbrechers berührenden Platten verbunden sind, wodurch in beiden Fällen die Richtung des Stromes abwechselnd umgekehrt wird;

c) eines Umschalters, Fig. 10, welcher sich in beständiger Weise mit einer bestimmten Geschwindigkeit dreht und eine Nebenleituug ein- und ausschaltet.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen.