DE50319C - Relais, bei welchem der Lokalstrom durch die Bewegung einer Magnetnadel unterbrochen oder regulirbar geschwächt wird - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT

HUGO LUBLINER in BERLIN.

regulirbar geschwächt wird.

Patenürt im Deutschen Reiche vom 23. Mai 188g ab.

Die bisher in der Telegraphie angewendeten Relais sind fast sämmtlich Apparate, bei denen der durch eine elektrische Leitung gebildete Schliefsungsbogen einer Stromquelle in beabsichtigten Pausen vollständig unterbrochen oder geschlossen wird.

Das hier zu beschreibende Relais hingegen läfst die Localleitung anscheinend geschlossen bestehen und setzt den betreffenden Schreibapparat dadurch in Bewegung, dafs der Widerstand einer Localleitung an einer Stelle, wo zwei schlechte Leiter sich berühren, verändert wird.

In der beiliegenden Zeichnung ist in Fig. 1 dieses Relais dargestellt.

Der Localstrom, von dem angenommen wird, dafs er im Stande ist, irgend einen Schreibapparat in Bewegung zu setzen, führt zu den Klemmen K¹ und K* und nimmt folgenden Weg durch den Apparat: Von der Klemme K\ Fig. 3, geht er zu einer Messingsäule, an deren oberem Ende mittelst einer Kopfschraube ein Querbalken von Messing befestigt ist. Der Strom durchfliefst diesen Balken bis zur Schraube A, durch welche der wichtigste Theil des Apparates, die elastische Elektrode B, befestigt ist. Diese besteht, wie aus Fig. 1 ersichtlich, aus einem mit gabelförmigem Ausschnitt versehenen dünnen Platinblech. Die elastische Elektrode B berührt bei Z die andere aus einem viereckigen Stück Kohle bestehende feste Elektrode C, die mit einer Schraube D an einem Messingständer befestigt ist. Der Localstrom, an diesem Ständer entlang fliefsend, vollendet seinen Lauf durch den Apparat bei der Klemme K².

Ist mittelst der Schraube A die elastische Elektrode eingespannt, so bewirkt die geringste Berührung derselben mit dem Kohlenstück C das Schliefsen des Localstroms. Ist dies aber geschehen, so genügt wiederum der kleinste Stofs gegen die elastische Elektrode in ihrer Verlängerung unterhalb der Kohle, um den Localstrom zu unterbrechen.

Die Stärke des erforderlichen Stofses wird abhängig sein von der Kraft, mit welcher die elastische Elektrode sich gegen das Kohlenstück anlegt. Diese Kraft ist regulirbar durch die Drehung des Kohlenstückes C um seine Befestigungsschraube D. Je weiter die Kohle, in der Zeichnung, nach dem Hintergrunde zu gedreht wird, desto fester wird das elastische Platinblech sich an die Kohle anlegen.

Durch diese regulirbare Stellung der beiden Elektroden wird bei Z stets ein Contact hergestellt sein, dessen Innigkeit in genauer Uebereinstimmung mit dem Elasticitätsverhältnifs eines Theiles der Leitung selbst bleibt. Eine Drehung der Kohle von nur 1 mm bewirkt bereits eine empfindliche Differenz, besonders wenn die elastische Elektrode aus Platin hergestellt ist. Dieses Metall verdient nicht nur wegen seines oxydfreien Contactes für diesen Theil des Apparates den Vorzug, denn der reine Contact liefse sich auch durch Auflöthen eines Platinstreifens auf ein anderes Metall herstellen, sondern besonders deshalb, weil seine

Elasticitä'tsgrenze selbst in angelassenem Zustande noch eine sehr hohe ist.

Ist nun ein unterhalb Z gegen die elastische Elektrode geführter Stofs stark genug, so wird er den Localstrom für die Dauer des Stofses unterbrechen. Besitzt der Stofs aber auch nicht die Energie, um die elastische Elektrode sichtbar von der festen Elektrode zu 'trennen, so übt er dennoch eine Wirkung aus, die genau im Verhältnifs zu seiner Kraft steht; er schwächt dann den Localstrom um die Hälfte, ein Viertel oder einen anderen Bruchtbeil seiner Stärke. Diese Wirkung tritt stets und unbedingt ein, weil durch den Stofs, so minimal er sein mag, die Innigkeit des Contactes im genauen Verhältnifs zum Stofs vermindert wird und hierdurch der Widerstand der Leitung 'vermehrt wird.

Die schwachen und kurzen Stöfse gegen die elastische Elektrode werden durch die Bewegungen einer Magnetnadel erzielt. Auf dem Grundbrett ist ein kleines Schlittengestell E angebracht, welches aus einem Messingbrettchen besteht, durch dessen Mitte eine Schraube geführt ist. Mit dieser Schraube wird ein Messingstück, dessen würfelförmiger Kopf in eine Gabel endet, regulirbar befestigt. Durch eine der Seiten des Würfels geht eine Schraube, welche die feine Stahlspitze festhält, auf der die Magnetnadel η s ruht.

Ein zweites ähnliches Schlittengestell dient als Hemmvorrichtung. Hier ist am Ende der Gabel statt des Würfels eine viereckige Scheibe angebracht. Durch diese Scheibe führt eine Schraube, welche eine sehr dünne Zunge von Schildpatt, Elfenbein oder Glimmer festhält. Mit diesen beiden Vorrichtungen kann der Stützpunkt und die Hemmung der Magnetnadel jede für die Zwecke des Apparates nöthige Regelung erfahren.

Um nun die Magnetnadel zu zwingen,' in der Ruhelage sich an die Elfenbeinzunge anzulegen, und um sie während des Arbeitens des Apparates, so oft sie auch die elastische Elektrode berührt haben mag, rasch in diese Ruhelage zurückzuführen, ist oberhalb der Nadel ein starker Richtmagnet 5 JV angebracht.

Die lange Schraube, welche diesen Richtmagnet trägt, geht nicht in einem Gewinde durch den als Stromleiter dienenden Querbalken, vielmehr ist dieser Balken, dort wo die Schraube ihn durchdringt, mit einer Bohrung versehen, die gröfser ist als der Durchmesser der Schraube, so dafs diese ihn nirgends berührt. Auf dem Messingbalken ist ein Ebonitstück G, auf diesem wiederum ein Messingstück H angebracht. In diesem letzteren befindet sich das Gewinde für die Schraube, welche den Richtmagnet trägt. Die kleinen Schrauben J und L, welche das Messingstück an dem Querbalken befestigen, gehen auf dem Wege- durch H gleichfalls durch Ebonitumhüllungen. Der Querschnitt der ganzen Befestigung ist in Fig. 2 wiedergegeben.

Der Richtmagnet wird durch zwei Schraubenmuttern festgehalten, und sowohl seine Richtung als auch sein Abstand zur Magnetnadel sind regulirbar.

Die Magnetnadel wird nun durch den Richtmagnet in ihre Ruhelage geführt, und zwar so, dafs sie sich an die Elfenbeinzunge anlegt und ihr Südpol ungefähr 1 ^]/₂ mm von der elastischen Elektrode entfernt bleibt.

Der Linienstrom mündet in die Klemmen K³ K* und umkreist den auf einem Holzgestell horizontal befestigten Hufeisen-Elektromagneten. Die Kerne desselben sind hohl, die Spulen aus Messingblech. Die Zahl der Umwindungen und die Stärke des Kupferdrahtes werden abhängig sein von der dem Relais örtlich gestellten Aufgabe. Da der Apparat aber hauptsächlich dort Verwendung finden soll, wo es sich darum handelt, unterirdische oder unterseeische Kabelanlagen zu schonen, und wo mit schwachen Strömen, die bereits sehr lange Linien durchlaufen haben, noch bleibende Zeichen hervorgebracht werden sollen, so wird die Zahl der Umwindungen stets eine sehr grofse sein müssen. Bei dem in der Zeichnung wiedergegebenen Relais hat jeder Schenkel 10 000 Umwindungen von 0,20 mm starkem Kupferdraht; der Gesammtwiderstand der Umwindungen des Elektromagneten beträgt ungefähr 1000 Ohm. Das Gestell, auf welchem der Elektromagnet ruht, ist nicht am Grundbrett befestigt; die Schwere dieses Gestelles und des Magneten genügt, um ihm in jedem gewünschten Abstand von der Nadel eine feste Stellung anzuweisen. Der Linienstrom umkreist den Elektromagneten in der Art, dafs die Schenkel gleiche Pole annehmen. In der Zeichnung sind sie also nordpolarisch.

Wird nun an der Abgangsstation der Strom geschlossen, so wird der Nordpol der Magnetnadel abgestofsen, der Südpol angezogen, und dieser Südpol berührt mit einer bestimmten Kraft die elastische Elektrode, Diese Kraft ist dreifach regulirbar:

1. durch die Entfernung, in welcher der Elektromagnet von der Magnetnadel aufgestellt wird;

2. durch die Stellung und den Abstand des Richtmagneten;

3. durch die bereits oben beschriebene regulirbare mechanische Spannung der elastischen Elektrode.

Mittelst dieser drei Regulirungsarten bezw. durch Anwendung nur einer derselben ist der Stofs der Magnetnadel gegen die elastische Elektrode auf das Feinste regulirbar.

Die äufserste Grenze des gewählten Stofses wird diejenige sein, dafs seine Kraft genügt,

um die vollständige Unterbrechung des Localstromes herbeizuführen. Aber ein Vorzug des beschriebenen Relais liegt eben auch darin, dafs es noch Verwendung finden kann, wenn diese Kraft durch den Linienstrom nicht mehr voll erreichbar ist. Steigern und. präcisiren lassen sich die Wirkungen des Relais noch dadurch, dafs man es nicht direct, sondern mittelst eines der im telegraphischen Verkehr üblichen Relais wirken läfst. In Fig. 3 ist ein Schema gezeichnet, welches die folgende Ausführung einfach veranschaulicht. O ist ein amerikanisches Relais mit 3 000 Umwindungen und 100 Ohm Widerstand. N ist ein Element, welches den Anker des Relais auch noch bei 150 Ohm Widerstand festhalten würde. P ist das neue Relais. Trifft die Magnetnadel nun die elastische Elektrode bei Z, ohne die Kraft zu besitzen, sie ganz von der festen Elektrode zu trennen, aber doch mit der Stärke, um den Strom um die Hälfte zu schwächen, dann ist auch die Wirkung von jeder der 3000 Windungen um die Hälfte vermindert, und durch die Einschaltung des gröfseren Widerstandes bei Z fällt der Anker von P so sicher ab, als ob der Strom vollständig unterbrochen worden wäre.

Als feste Elektrode kann in dem Apparat statt des Kohlenstückes eine Platinzunge eingespannt werden, die dann genau wie die Kohle um ihre Befestigungsfläche an der Schraube D drehbar ist. In Fig. 4 ist der Ersatz dieses Theiles des Apparates durch eine Platinzunge Q dargestellt.

Der Contact Platin-Kohle hat den Vorzug einer ausgiebigeren Regulirung, wenn es sich nur um Schwächung des Localstromes handelt, der Contact Platin-Platin den Vortheil der unbedingten Reinheit und Sicherheit bei voller Unterbrechung.

Das Relais mit seinen kurzen, stofsweisen Bewegungen eignet sich hauptsächlich zur Anwendung in Verbindung mit dem Estienne-Apparat. Die Betriebskraft, welche das Relais verlangt, ist eine so geringe, dafs mit Leichtigkeit auf der Endstation einer sehr langen Kabelleitung noch zwei solcher Apparate in Thätigkeit gesetzt werden können.

Der Versuch hat. ergeben, dafs zwei der beschriebenen Relais bei einem eingeschalteten Widerstand von 12 000 Ohm noch mit fünf bis sechs Leclanche-Barbier-Elementen in Betrieb zu setzen waren.

Claims (2)

1. Patent-Ansprüche:

   ι . Das Verfahren, durch Berührung einer Magnetnadel mit einer elastischen Elektrode eine gewollte, regelmäfsige und regulirbare Unterbrechung oder Schwächung eines elektrischen Stromes herbeizuführen.
2. 2. Zur Ausführung des durch Anspruch 1. gekennzeichneten Verfahrens ein Relais, bestehend aus einem in den Fernstromkreis eingeschalteten Elektromagneten und einer von diesem beeinflufsten Magnetnadel η s, ■ welche den durch eine an einem drehbaren Stück Kohle C oder an einer drehbaren Platinzunge Q anliegende elastische Elektrode jB gebildeten regulirbaren Uebergangscontact Z des Localstromes entweder ganz unterbricht oder dessen Widerstand so verändert, dafs der im Localstromkreise liegende telegraphische Apparat in Thätigkeit versetzt wird.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen.