Titel: Ueber Varley's Verbesserungen in den Anordnungen unterseeischer Telegraphen.
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1865, Band 175, Nr. LXXXI. (S. 329–340)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj175/ar175081

LXXXI. Ueber C. F. Varley's Verbesserungen in den Anordnungen unterseeischer Telegraphen.

Mit Abbildungen auf Tab. VI.

Es ist hinreichend bekannt, welche Schwierigkeiten die submarinen Telegraphen darbieten, und es mag daher als überflüssig erscheinen, dieselben, in eingehender Weise hier auseinander zu setzen. Ein Theil jener Schwierigkeiten bezieht sich nämlich auf die Herstellung und Anordnung des Kabels selbst, um denjenigen Grad von Leitungsfähigkeit des Kernes und die Größe von Isolationsfähigkeit der Hülle zu erhalten, damit bei langen Unterseekabeln der Entstehung des Telegraphirstromes kein unüberwindbarer Widerstand entgegengesetzt werde und bei seiner Fortpflanzung an keiner Stelle eine Nebenschließung eintreten könne. Bei tadellos angefertigten Kabeln handelt es sich weiter darum, dieselben in der Art in den Meeresgrund zu versenken, daß während des Auslegens auch an keiner einzigen Stelle eine Beschädigung, und zwar weder durch die Operationen des Versenkens selbst, noch durch die vom Gewichte der abrollenden Kabelstrecken bewirkte Dehnung des Kernes oder der Kabelhülle etc. erfolge, daß gleich bei der erstmaligen Versenkung jede ausgelegte Kabelstrecke ein Terrain des Meeresbodens als feste Unterlage erreiche, die dasselbe während des weiteren Fortschreitens in diesen Operationen oder durch anderweitige, etwaige unterseeische Einwirkungen nicht mehr verlassen kann, daß die ganze ausgelegte Kabelstrecke unter allen Umständen jeder Einwirkung entzogen bleibe, welche die Hülle oder die isolirenden Substanzen des Kernes und diesen selbst auch nur im mindesten afficiren könnten, daß die Undurchdringlichkeit der Kabelhüllen selbst für den größten – durch Untersuchung der Meerestiefen ermittelten – hydrostatischen Druck nicht bloß am Anfange, sondern auch für alle Zukunft gesichert sey, daß ferner die Lage der ganzen Kabelstrecke genau und ebenso dargestellt werden könne, wie die einer durch viele feste Punkte auf der continentalen Erdoberfläche bezeichneten Linie, um, wenn es als nöthig erscheinen sollte, die Strecke stückweise auf ihre |330| Brauchbarkeit prüfen zu können etc. – Es handelt sich also, kurz gesagt, darum, das Kabel so anzuordnen und in der Weise auf den Meeresgrund zu versetzen, daß der Stromleiter eine für die beabsichtigten Zwecke ausreichende Leitungsfähigkeit besitze und stets beibehalte, ohne jemals an irgend einer Stelle unterbrochen zu werden, und daß ferner die Isolationsfähigkeit der Kabelhülle vollkommen sey und niemals beeinträchtiget werde. Ein Fehler der ersten Art könnte entweder die Stromeswirkung so weit schwächen, daß die telegraphischen Zeichen undeutlich ausfallen oder gar nicht erscheinen, oder es könnte sogar der Stromesdurchgang ganz unterbleiben, während ein Fehler der zweiten Art die Stromeswirkungen an Stellen im Meere entstehen lassen und so Nebenschließungen erzeugen würde, welche je nach ihrer Zahl oder Stärke den Hauptstrom in der Art schwächen könnten, daß von diesem eine Wirkung auf das Relais oder auf den Telegraphenapparat der empfangenden Station nicht mehr ausgeübt werden kann.

Unsere Betrachtungen beziehen sich jedoch nicht auf diese Schwierigkeiten, sondern lediglich auf einige der Mittel, welche man anzuwenden hat, oder vielmehr anwenden kann, um ganz andere Umstände unwirksam zu machen oder wenigstens abzuschwächen, welche nur bei tadellos angefertigten Kabeln und sicher ausgelegten langen Unterseelinien die telegraphische Correspondenz wesentlich beeinträchtigen. Diese Umstände sind rein physikalischer Natur, und verdanken, wie vielfache Untersuchungen – namentlich von W. Siemens, dann von Faraday, Wheatstone, Thomson, Varley, Guillemin u.a. – herausgestellt haben, lediglich der Anordnung der Kabelleitung selbst ihre Entstehung, vermöge welcher nämlich jede von einer leitenden Substanz umgebene Kabelstrecke bei ihrer Benutzung als Schließungsleiter einer Volta'schen Batterie ähnlich wie eine nicht isolirte Leydener Flasche oder eine Ladungsplatte eine Ladung annimmt, welche die Entstehung des continuirlichen Stromes verzögert, seine Intensität sogar schwächen kann und der Geschwindigkeit des Zeichengebens nicht unbedeutende Beschränkungen auferlegt, insbesondere wenn die Länge des Kabels beträchtlich ist. Stellt man nämlich mittelst einer unterseeischen (oder unterirdischen) Kabelleitung eine Telegraphenkette her, indem man ein Ende des Kabels mit dem Zeichengeber, das an der zweiten Station befindliche Ende mit einem Ende der Spirale des zeichenempfangenden Apparates, das zweite Ende der letzteren mit der Erdleitung in Verbindung setzt, und schaltet an der gebenden Station mittelst des Zeichengebers die Batterie ein, von der der freie Pol zur Erde abgeleitet ist, so entsteht eine beträchtliche Zeit nach dem an der ersten Station erfolgten Schließen der Kette ein Zeichen an der empfangenden; |331| dieses Zeichen hält längere Zeit an als bei gewöhnlichen Telegraphen, selbst wenn die Kette an der gebenden Station nur momentan geschlossen wird. Wird unmittelbar nach dem Zeichengeben – wie dieß auch gewöhnlich geschieht – der Anfang der Leitung mittelst des Zeichengebers mit der Erde verbunden, so entsteht ein zweiter Strom, der in entgegengesetztem Sinne mit dem Telegraphirstrom durch die Kabelleitung circulirt. Der ganze Vorgang beim Geben eines einfachen Zeichens ist also hierbei von drei Strömen begleitet, von denen der erste dem Ladungsstrom der inneren Belegung, der zweite dem continuirlichen Strome und der dritte oder Rückstrom dem Entladungsstrom des Flaschenkabels entspricht. Der continuirliche – oder Telegraphir- – Strom folgt dem ersten Ladungsstrom, wenn dieser abzunehmen beginnt, das Zeichengeben wird also verlängert, der Rückstrom kann ein Zeichen markiren, ohne daß die Batterie wirksam ist. Die Zeit, zu welcher der Beginn der Marke an der Empfangsstation auftritt, hängt dabei insbesondere von der Länge der Kabelleitung ab, und nimmt mit dem Quadrate der letzteren zu, während dieselbe in demselben Verhältnisse abnimmt, in welchem das Quadrat des Durchmessers des leitenden Kernes zunimmt; sie wird ferner verkürzt mit zunehmender Dicke der isolirenden Schichte und ist außerdem für verschiedene isolirende Substanzen verschieden, so daß die Fortpflanzungsgeschwindigkeit der telegraphischen Zeichen unter sonst gleichen Umständen bei solchen Substanzen, deren elektrisches Vertheilungsvermögen geringer ist, auch größer seyn muß u.s.w. – Die Stärke des Ladungsstromes ist hingegen von der Stärke der Stromquelle abhängig, und nimmt mit der Zahl der zur Batterie verwendeten Zellen zu; derselbe wächst mit der Größe der Oberflächen der Flaschenbelegungen, nimmt aber mit zunehmender Dicke der isolirenden Schichte ab, und seine Größe ist wieder unter sonst gleichbleibenden Umständen von dem specifischen Vertheilungsvermögen der isolirenden Substanzen, welche für das Kabel verwendet werden, abhängig. Die experimentellen, sowie die theoretischen Untersuchungen über die Vertheilung und Fortpflanzung der Elektricität in Flaschenkabeln haben so diejenigen Anhaltspunkte geliefert, um einerseits die Anordnung des Kabels in der Art auszuführen, daß die gedachten Störungen – da sie niemals beseitiget werden können – auf ihre geringste Wirkung beschränkt bleiben, andererseits die zeichengebenden und zeichenempfangenden Organe der submarinen Telegraphen so einzurichten und das Zeichengeben in der Art vorzunehmen, daß die Geschwindigkeit des Telegraphirens ein gewisses Maximum erreiche, wenn auch dieses hinter der Geschwindigkeit der Fortpflanzung telegraphischer Zeichen der gewöhnlichen Telegraphen noch weit zurückbleibt.

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Zur Vervollkommnung der letzten Mittel hat unter Anderen – schon oben genannten – Physikern und Technikern schon seit dem Jahre 1854 der englische Telegrapheningenieur Varley wesentliche Beiträge geliefert.70) In seinem neuesten – uns bekannt gewordenen – Patente vom 26. December 186271) sind nun die Mittel der Hauptsache nach zusammengestellt, welche Varley entweder selbst benutzt oder zur Benutzung vorschlägt, um die Schwierigkeiten, welche die Ladungserscheinungen bei submarinen Telegraphen darbieten, so weit als thunlich zu umgehen, und wir theilen nunmehr jene Mittel und Methoden nach der vor uns liegenden Patentbeschreibung72) mit, obgleich auch in dieser Quelle manche wesentliche Elemente entweder gar nicht berührt oder wenigstens unzureichend erwähnt worden sind.

Die Patentbeschreibung bezieht sich auf dreierlei Objecte, für welche von Varley Verbesserungen angegeben worden sind: das erste betrifft die Anordnung der submarinen Telegraphenstationen selbst, das zweite zeigt die Methoden, um mittelst einer localen und passend angeordneten Untersuchungskette sich vor der definitiven Einrichtung der Telegraphenstationen von der Wirksamkeit der zu treffenden Anordnungen für eine gegebene Unterseeleitung durch Versuche überzeugen und darnach die nöthigen Modificationen etc. treffen zu können, während das dritte der in Rede stehenden Objecte bloß einige Verbesserungen an den gebräuchlichen Relais behandelt.

Der erste Theil der vorgeschlagenen Verbesserungen hat den Zweck durch passende Anordnung der gebenden sowie der Empfangsstation die Geschwindigkeit des Telegraphirens – in der sonst tadellos und zweckmäßig ausgeführten Unterseeleitung – beträchtlich zu erhöhen, und wir bleiben zunächst bei der Einrichtung der Empfangsstation stehen. Hierfür gibt Varley fünf Methoden an, von welchen jede zu demselben Erfolge führen soll. Bekanntlich wird nun bei submarinen Telegraphen, um die gedachten nachtheiligen Einwirkungen zum Theile unschädlich zu machen, nach erfolgtem Zeichengeben das Kabel mit der Erde verbunden und sogleich nach diesem Momente noch außerdem ein kurz andauernder Strom durch die Leitung gesendet, der in entgegengesetztem Sinne geht wie der |333| Telegraphirstrom. Hierbei ist die Anordnung an der zeichengebenden Station etc. so getroffen, daß der Rückstrom nicht durch die Spirale des Relais gehen, daß hingegen, wenn das Relais darnach angeordnet wird, mittelst des zweiten Gegenstromes eine Zeichenbeförderung erfolgen kann. Die Anordnungen von Varley haben nun im Allgemeinen den Zweck, jede Aenderung in der Stromstärke an der Empfangsstation entweder zur Darstellung eines Zeichens mittelst des Relais (oder einer Marke mittelst des Telegraphenapparates) zu benutzen oder nachtheilige Einwirkungen der Rückströme zu beseitigen.

Bei der ersten von ihm angegebenen Methode wird die Anordnung nach dem in Fig. 1 angedeuteten Schema vorgenommen. Hierin (sowie auch in den nachfolgenden Abbildungen) bedeutet I das Ende des Kabels an der Empfangsstation, T repräsentirt die Spirale des Relais oder eines Telegraphenapparates, R bedeutet eine Widerstandsrolle oder einen Rheostat, E die Erdplatte während bei JP die sog. Inductionsplatten angezeigt sind. Was zunächst diese letzteren betrifft, so sollen diese nichts anderes als einen Ladungsapparat bedeuten, ähnlich wie eine aus Ladungsflaschen zusammengesetzte elektrische Batterie oder eine aus Ladungsplatten – nach Art der Franklin'schen Tafel – zusammengesetzte Plattenbatterie, welche letztere bekanntlich auch den Namen Condensator (im weiteren Sinne des Ausdruckes) führt, wie solche aus Gutta-percha, Leder oder Glimmerscheiben, oder Kautschuk mit Metallbelegung für die Inductionsapparate benutzt werden. Seine Inductions- oder vielmehr Ladungsbatterie stellt Varley aus Metallplatten her, die unter sich mittelst in Paraffin getränkten Papierschichten und in dieser Weise isolirt so unter einander verbunden sind, wie dieß in Fig. 1 angedeutet ist, so nämlich daß die an ungeraden Stellen befindlichen Platten einerseits, so wie die an geraden Stellen befindlichen andererseits unter sich leitend in Verbindung stehen: das Ende bei 1 stellt also die innere, das bei 2 aber die äußere Belegung dieses Condensators vor. Für den Rheostaten hält es Varley dem im Rede stehenden Zwecke für nützlich, einen Kern aus weichem Eisen anzuwenden, oder was wohl dasselbe besagen soll, einen geraden Elektromagneten mit einer aus einer großen Zahl von Windungen bestehenden Widerstandsspirale zu benutzen, wodurch nämlich ein zweifacher Effect erzeugt werden muß. Nehmen wir nun an, es gehe ein Strom von der gebenden Station aus durch das Kabel, und nennen wir diesen einen positiven, wenn das positive Polende der Batterie mit dem Anfange des Kabels, das negative Polende aber mit der Erde verbunden ist; hingegen einen negativen, wenn der negative Pol der Batterie mit der Kabelleitung, der positive Pol aber mit der Erdleitung |334| in Communication gesetzt wird, so wird, wenn z.B. der gebende Strom ein positiver ist, zuerst der Ladungsstrom und kurz darauf der continuirliche Strom bei I ankommen. Jener verzweigt sich an dieser Stelle und geht zum Theil durch die Spirale T und nach der innern Belegung des Kondensators JP, theils durch den Rheostaten R zur Erde, insoferne er hier durch Gegenströme, welche in den Windungen inducirt werden, keine beträchtliche Verzögerung erleidet: dieser Vorgang kann in dem zwischen I und 1 liegenden Zweig offenbar ein Zeichen am Relais hervorbringen. Diese Verzweigung kann aber sodann nicht mehr eintreten, sobald der Condensator sein Maximum der Ladung angenommen hat; es muß daher von diesem Zeitpunkte an der Kabelstrom von I aus direct durch R zur Erdleitung übergehen. Hierbei findet aber auch gleichzeitig vermöge der jetzt erfolgenden Entladung des Condensators ein Stromübergang von der inneren Belegung durch die Spirale T zur Erde statt; erfolgt daher an der gebenden Station gleich nach dem Geben des ersten Zeichens ein Umkehren des Stromes, so wird jetzt in Folge des sich wiederholenden Vorganges bei dem negativen Strom zuerst die Stromeswirkung auf das Relais ganz aufhören, sodann aber ein Zeichen mit Einwirkung des vorherrschenden negativen Stromes erfolgen müssen. Während also unter gewöhnlichen Umständen – nämlich ohne Einwirkung des Condensators – der Stromdurchgang so lange stattfindet, bis die Ladung im Kabelende vollständig vernichtet ist, so wird bei der vorliegenden Anordnung der Vorgang verkürzt, jedoch unter wesentlicher Mitwirkung des in dem anderen Zweige eingeschalteten Rheostaten, der wegen der in seinen Windungen erzeugten Inductionsströme anfänglich das Laden des Condensators begünstigt, in der zweiten Phase aber die Entladung unterstützt u.s.w. Es muß aber schon hier nebenbei bemerkt werden, daß Varley zum Telegraphiren entweder Ladungs- oder inducirte Ströme benutzt, und theilweise durch anderweitige Anordnungen an der gebenden Station die Wirkung der Kabelladungen abschwächt.

Für den Fall nun, daß die Ladungsbatterie nicht das dem Ladungsstrome entsprechende Isolationsvermögen besitzen würde, müßte die Entladung sogleich bei 2 und gegen die Erde hin oder innerhalb des Condensators erfolgen; es wird daher von Varley die Anordnung in der Art abgeändert, daß (Fig. 2) die Spirale T aus zwei Windungen gebildet, die innere Windung in derselben Weise mit der Ladungsbatterie JP wie in Fig. 1 verbunden wird, hingegen zwischen dem Ende I der Leitung und der Erde zwei Rheostate R₁ und R₂ eingeschaltet werden, von welchen R₂ gleichzeitig zum Schließen der Kette mittelst der äußeren Spirale von T dient. Diese Anordnung soll also |335| durch den zur Wirkung kommenden Inductionsstrom die bei der vorigen eintretenden compensirenden Wirkungen des Ladungsstromes unterstützen, und es muß sodann nach jedem Stromwechsel ein Zeichen erfolgen.

Die zweite von Varley angegebene Methode ist von ihm nicht mit der gehörigen Klarheit beschrieben. Es mag daher hierüber bloß erwähnt werden, daß er es zuweilen für zweckmäßig hält, bei der durch das Schema in Fig. 1 dargestellten Anordnung das elektromagnetische Relais T durch ein „Elektroskop“ zu ersetzen; jedoch müsse dann die durch die elektrische Influenz eintretende Abstoßung und Drehung der Nadel des Elektroskopes rasch genug vor sich gehen, um mittelst derselben bei jeder statthabenden Aenderung des Ladungszustandes des Kabelendes eine Localbatterie – ähnlich wie durch das sogenannte Galvanometerrelais – schließen zu können.

Bei den übrigen drei Methoden ist die Anwendung der Ladungsbatterie zum größten Theile unterdrückt, und es kommen bloß elektrodynamische Compensationsmittel vor. Das dritte Verfahren besteht nämlich darin, daß (Fig. 3) zwischen I und der Erdleitung E die Hauptspirale p eines Inductors J, wie solche für Inductionsapparate verwendet werden, eingeschaltet wird, während die Spirale T des Relais in der mittelst der äußeren oder secundären Spirale s, s gebildeten Kette sich befindet. Der Eisenkern e besteht hierbei aus einem Eisendrahtbündel, das sowohl die Achse der Hauptspirale p bildet, als auch durch Umbiegen über die äußersten Lagen der letzteren so angeordnet ist, daß auf dasselbe die secundäre Spirale gewickelt, also diese ebenfalls hierdurch mit einem eigenen Eisenkern gleichsam versehen worden ist, und endlich die ganze Spule noch von dem Eisendrahtbündel wie in einer Büchse eingeschlossen ist. Von dieser eigenthümlichen Anordnung bemerkt Varley, daß dieselbe weit kräftigere inducirte Ströme liefere, als wenn der Eisenkern sich nur auf die innere Höhlung der Spirale erstreckt, welche dem Hauptdrahte angehört. Obgleich die Vorgänge in dieser Inductionsspirale J einigermaßen complicirt ausfallen müssen, so werden dennoch im Allgemeinen die gleichen Wirkungen wie bei der durch Fig. 1 und 2 dargestellten Einrichtung erzeugt werden. Der Kabelstrom gelangt nämlich hier direct zur Erde, und wird dabei in der secundären Spirale einen dem vorigen entgegengesetzten Strom induciren, der so lange wächst, bis der Eisenkern das Maximum seiner magnetischen Kraft angenommen hat; beim Aufhören der Kabelladung wird, wenn der Magnetismus des Eisenkernes wieder abgenommen hat und dem Verschwinden nahe ist, ein secundärer Strom zu Stande kommen, der mit dem Telegraphirstrom gleich gerichtet ist, und dessen Stärke durch den ankommenden, die primäre |336| Spirale circulirenden Gegenstrom erhöht wird. Die Zeichen sollen hierbei unter allen Umständen deutlich erfolgen, nur müsse der Eisenkern so voluminös seyn, daß. die zum Magnetisiren desselben etc. nöthige Zeit beträchtlich ausfalle. – Bei der Anordnung, welche auf das vierte Verfahren gegründet ist, benutzt Varley ein Relais mit zweien Spiralen von ungleichem Widerstande und ungleicher Windungszahl, die in entgegengesetztem Sinne gewunden sind. Gesetzt die erste Spirale biete dem Strome die Hälfte des Widerstandes der zweiten dar, und diese habe doppelt so viele Windungen wie jene; wird nun ein Ende der ersten Spirale mit dem Kabelende I verbunden, das andere Ende derselben aber mit einem Ende der zweiten Spirale sowohl als auch mit einem Ende der Spirale eines Elektromagneten oder einer Inductionsspirale, wobei die letzte Spirale der zweiten des Relais in jeder Beziehung äquivalent seyn soll, so wird die Wirkung des directen Stroms auf das Relais aufgehoben, während dasselbe durch einen Strom in Thätigkeit versetzt wird, welcher durch den Elektromagneten beim Entstehen und Verschwinden des temporären Magnetismus inducirt wird.

Bei dem letzten von Varley angegebenen Verfahren wird entweder ein aus zwei Galvanometern zusammengesetztes oder ein einziges Galvanometer als Translator angewendet, um bei statthabenden Aenderungen in der Stärke des Kabelstromes ein (zweites) Relais, das den Telegraphenapparat in Gang zu bringen hat, in Thätigkeit zu versetzen. In dem Falle, wo ein Doppelgalvanometer verwendet wird, ist die Anordnung so gemacht, wie in Fig. 4 im verticalen, in Fig. 5 im horizontalen Durchschnitt dieß angedeutet ist; hierin stellen G₁ und G₂ zwei Galvanometer vor, deren Spiralen unter sich verbunden sind, und wobei bei I die Verbindung mit dem Kabel, bei II die Communication mit der Erdleitung mittelst eines Condensators stattfindet, der zwischen II und der Erde eingeschaltet wird. Das Galvanometer G₁ hat ein größeres Nadelsystem NS als G₂; dasselbe ist auch mit einer Spirale von mehreren Windungen versehen, wie das kleinere, die Ablenkung seiner Nadel aus der Gleichgewichtslage wird aber durch Einschaltung einer Widerstandsrolle als Zweigleitung für G₁ auf derselben Größe erhalten wie bei jenem; nur ist die Schwingungsdauer der Nadel N'S' kürzer wie die von NS. Dieses Galvanometersystem wird nun zunächst dazu verwendet, um selbst wieder als Relais für die Localkette LS eines zweiten Relais den Strom herzustellen, wenn ein Kabelstrom nach einem positiven oder negativen Sinne durch die Galvanometerspiralen circulirt. Die verticalen Achsen g und d beider Nadelsysteme befinden sich in einer Verticalen und jede ist an einem eigenen der beiden Rahmen j und k, welche beide |337| an dem gemeinschaftlichen Gestell w sich befinden, befestigt. Die Achse d trägt eine Gabel a (Fig. 4a und Fig. 5), deren Arme unter einander und die eine von d isolirt ist, und mit dieser Gabel ist der rechtwinkelig gebogene Draht aa' verbunden, welcher die Drehung der Nadel N'S' mitmacht. Die Achse b ist mit dem rechtwinkelig abgebogenen Drahte bb, versehen der innerhalb der Gabelarme ec oscilliren kann. Wird die Achse g mit einem, die Achse d mit dem anderen Ende einer Localkette, in der ein Relais für den zeichenempfangenden Telegraphenapparat sich befindet, verbunden, und es kommt bei einem Nadelausschlage entweder der Arm b mit der Contactfeder f in Berührung, so daß diese gegen den Arm c gedrückt wird, oder es kommen a', b' mittelst eines wasserförmigen Leiters in leitende Verbindung, so wird die Localkette geschlossen und das Relais sowie der dazu gehörige Telegraphenapparat kommen zur Thätigkeit. Die vorliegende Anordnung zeigt, wie das Galvanometersystem als Uebertrager für das zweite Relais functioniren kann. Von der Mitte m der Localbatterie LS geht nämlich eine Leitung zur Achse g, an welcher der Arm b befestigt ist, und in dieser Leitung befindet sich das genannte Relais, während mit der Achse d der Gabel a unter Einschaltung eines Widerstandes R₂ das eine Ende der Batterie, das andere Ende der letzteren aber mittelst einer Widerstandsrolle R₁ mit dem Drahtende l'l' eines in den halbkugelförmigen Trog ll einmündenden Drahtes verbunden ist. Dieser Trog ist aus Metall, mit. einer Zersetzungsflüssigkeit angefüllt, welcher unter gewissen Umständen eine beständige Strömung gestattet und sogar beigebracht wird, und die Wände des Troges sind bis auf jene metallischen und blanken Stellen, denen die Arme a' und b' an ihren in der Flüssigkeit befindlichen Enden gegenüberstehen, überall durch eine Firnißschichte von der leitenden Flüssigkeit isolirt. Tritt nun ein Kabelstrom im positiven oder negativen Sinne bei I in die Spiralen, so werden die Nadeln NS und N'S' nach gleichem Sinne abgelenkt, die vollständige Bewegung von N'S' tritt aber etwas früher ein, als die von NS, und es kann daher die Distanz der Arme a', b' von einander dabei so klein ausfallen oder die Bewegung von b von der Art werden, daß die Localkette LS, indem der Strom derselben durch das zweite Relais und von b auf die Gabel a übergeht, um durch R₂ zur Batterie zurückzukehren, geschlossen wird: hierdurch muß also ein telegraphisches Zeichen zu Stande kommen. Nimmt der Kabelstrom ab, so kehrt zuerst die Nadel N'S' und langsamer als diese die Nadel NS in ihre Ruhelage zurück; hierbei wird aber der Widerstand der Flüssigkeitsschichte zwischen a' und b' immer größer, während der zwischen b' und dem metallischen Theile des Troges oder dem Ende des Drahtes |338| l'l' anfänglich so klein werden kann, daß die Localkette wieder, jedoch ihre zweite Hälfte durch den Draht l'l' und den Widerstand R₁ in entgegengesetztem Sinne wie vorher geschlossen wird: die abnehmende Stromstärke des Telegraphir- oder des Kabelstromes überhaupt bringt also das zweite Relais wieder zur Thätigkeit, wodurch sodann ein nächstes telegraphisches Zeichen entsteht, da ja das polarisirte Relais – wie wir solche bei allen den vorliegenden Betrachtungen vorausgesetzt haben – nur durch Ströme von wechselnder Richtung die Localkette in unmittelbarer Aufeinanderfolge schließen kann. – Die eben beschriebene Anordnung hat jedoch Varley wieder wesentlich dadurch vereinfacht, daß er denselben Zweck mittelst eines einzigen Galvanometers G₁ zu erreichen sucht, dessen Spirale zwischen Kabel und Erde mittelst eines Ladungsapparates eingeschaltet wird, und das im Augenblicke der Entstehung und des Aufhörens des Kabelstromes durch inducirte Ströme das Relais in Bewegung versetzt. Bei dem in Fig. 6 angegebenen Schema bedeutet ll den etwas abgeänderten Trog mit der Zersetzungsflüssigkeit – wofür reines Wasser oder eine Salzlösung u. dgl. genommen werden kann, bei q mündet ein Draht mittelst der Platte z als eine Elektrode in den Trog, der von der Achse g (Fig. 4) herabgehende Arm b bildet die andere Elektrode, und die zwischen beiden enthaltene Zersetzungsflüssigkeit schließt beständig die Localkette LS, in welcher der primäre Draht der Inductionsspirale J eingeschaltet ist, deren secundäre Spirale durch das Relais T geschlossen wird. Diese Anordnung gestattet nur dann eine Entstehung eines secundären Stromes, wenn entweder der Kabelstrom zunimmt, oder wenn derselbe aufhört, oder wenn ein Stromwechsel eintritt; im ersten Falle wird nämlich der Widerstand zwischen b und q kleiner, die magnetische Kraft des Eisenkernes e der Inductionsspirale e nimmt zu, in den beiden letzten Fällen findet eine Abnahme der magnetisirenden Kraft für e statt, und es müssen daher während dieser Periode und beim Verschwinden des Magnetismus wieder inducirte Ströme entstehen, die den vorigen entgegengesetzt sind. Jedoch sind die beim Wechseln der Stromstärke in dem einen oder dem anderen Sinne entstehenden secundären Ströme so schwach, daß nur diejenigen ein Relaiszeichen hervorbringen können, welche in den äußersten Momenten, nämlich bei der Magnetisirung des Kernes e und beim Entmagnetisiren des letzteren inducirt werden. Die leichte Beweglichkeit und Empfindlichkeit der Galvanometernadel sucht Varley durch verschiedene Mittel zu unterstützen, etwa durch Einwirkung eines permanenten außerhalb der Spirale des Galvanometers angebrachten Magneten, durch wechselweise Bewegung der Flüssigkeit, in welche der Arm b eintaucht etc.; ob dieselben von Nutzen |339| werden können, muß dem Urtheile der Praktiker, welche dieselben anwenden, überlassen werden.

Da bei allen diesen Anordnungen das Zeichengeben von dem geregelten und sicheren Gange des Relais wesentlich abhängig ist, so hat Varley das polarisirte Relais zu diesem Zwecke zu verbessern gesucht. Die in Fig. 7 und 8 angegebenen Schema zeigen im Allgemeinen die Einrichtung von zwei Relais, jedes in Verbindung mit der Localkette LS, in welcher der Telegraphenapparat T₁ sich befindet. Für die um n drehbare und magnetisch polarisirte Zunge i (aus weichem Eisen) ist bei NS sowohl als auch bei N'S' ein permanenter Stahlmagnet angebracht, deren gleichnamige Polflächen auf einer, und derselben Seite der Zunge i sich befinden. Haben beide gleiche magnetische Anziehung, so muß die Zunge unter gewöhnlichen Umständen die mittlere Ruhelage annehmen, während sie aus dieser gebracht sich gegen den Contact C oder gegen den isolirten Contact bei C₁ anlegen muß. Geht ein Strom durch den Elektromagneten EE nach einem Sinne, so legt sich die Zunge i mit ihrem Ende ps an C₁ und schließt die Localkette; hört der Stromdurchgang auf, so soll die Zunge in ihre mittlere Gleichgewichtslage wieder zurückkehren, wenn C₁ ebenfalls eine Contactschraube ist, durch welche die Localkette LS geschlossen wird, wenn ein negativer Strom durch die Spirale EE circulirt; würde aber C₁ keinen Contact, sondern einen isolirten Anschlag für die Zunge i bei ihrer Ruhelage bilden, so würde eine Unsicherheit durch die Lage der Zunge bei geöffneter Linienkette nicht entstehen können. Da aber gerade dieses Relais mit wechselnden Strömen arbeiten, d.h. bei jedem Stromwechsel ein Zeichen markiren soll, so müssen C und C₁ (Fig. 7) sowie C' und C₁' in der Localkette abwechselnd eingeschaltet werden; die hierbei entstehenden Unsicherheiten im Gange des Relaishebels i sollen nun nach Angabe von Varley dadurch beseitigt werden können, daß das Ende der Zunge i bei ss mit flachen Contactfedern (aus Gold?) versehen ist, in welche die Platinkügelchen pp eingesetzt sind, die gleichsam als Dämpfer wirken und die Schwingungen der Zunge i momentan aufheben sollen. Die Anordnung in Fig. 8 ist gegen die vorige dahin abgeändert, daß das Platinkügelchen p an einer eigenen Feder angebracht ist und eigene Begrenzungsschrauben bei statthabenden Contacten der Zunge berühren muß. (Seine Mittheilungen über die Anordnung des Relais, damit dasselbe selbst für schwache Ströme noch empfindlich genug ist, sind viel zu undeutlich, als daß wir von denselben hier weiteren Gebrauch machen können; einige Andeutungen beziehen sich auf ein schon in früherer Zeit verbessertes Relais.)

Die Anordnungen an der Empfangsstation sowie der dabei beabsichtigte |340| Zweck sind aus den schematischen Abbildungen Fig. 912 zu erkennen. Es ist dabei vorausgesetzt, daß der als Zeichengeber fungirende Submarineschlüssel diejenige Einrichtung habe, um aus einer und derselben Batterie S einen positiven Strom dem Kabel entlang zu verbreiten (was durch die ausgezogenen Linien bei S angedeutet ist) oder den Strom umzukehren und in dasselbe einen sogenannten negativen Strom gelangen zu lassen (d. i. die Bedeutung der punktirten Linien), und endlich nach jedem Zeichen das Kabel mit der Erde verbinden oder entladen zu können. In Fig. 9 ist angedeutet, daß zwischen Batterie und dem Anfang des Kabels ein Condensator JP eingeschaltet ist; die Entladung der inneren Belegung geschieht einerseits bei der Verbindung mit der Erde, andererseits beim Umkehren des gebenden Stromes vollständig, wodurch sodann die Leitung einen negativen Strom erhält; in Fig. 10 ist gezeigt, wie diese Vorgänge unter Einwirkung einer zwischen Kabel und Batterie eingeschalteten elektromagnetischen Widerstandsrolle unterstützt werden können, während bei der in Fig. 11 gegebenen Anordnung die Entladung des Kabels durch einen beim Aufhören der Ladung entstehenden inducirten Strom geschehen soll; in Fig. 12 ist dieselbe Anordnung angedeutet, mit dem Unterschiede, daß der als Telegraphirstrom von der inneren Belegung des Condensators ausgehende durch den primären Draht einer Inductionsspirale F in das Kabel übergeht, während der beim Aufhören der Ladung entstehende Inductionsstrom die Entladung unterstützen soll etc. Die Vorgänge müßten dabei in gleicher Weise stattfinden, wie dieß oben bei ähnlichen Anordnungen für die Empfangsstation angedeutet worden ist.

Um an der gebenden Station sich überzeugen zu können, ob die Anordnung an dem zeichengebenden Apparat sowie die Geschwindigkeit, mit welcher die Zeichen aufeinander folgen, dem Zwecke entsprechend sind, also den gewünschten Erfolg haben, wird eine sogenannte Untersuchungskette zwischen den zeichengebenden Apparaten und dem Kabelanfang (Fig. 13) eingeschaltet, welche aus sogenannten Inductionsplatten oder Condensatoren JP und Widerstandsrollen R zusammengesetzt ist, so daß diese zusammen den Gesammtwiderstand der tadellosen Kabelleitung, jene aber die Verzögerung oder das Vertheilungsvermögen der ganzen Kabelstrecke repräsentiren, und wobei die Dimensionen so gewählt werden können, daß beide Elemente nur einen bestimmten Theil des Telegraphirstromes erfordern, um die entsprechenden Verzögerungen an dem Untersuchungsapparate zur Wahrnehmung zu bringen, und sich so zu überzeugen, ob der zeichengebende Apparat nicht mit Mängeln behaftet ist.

C. Kuhn.

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M. s. unter Anderen: Polytechn. Journal Bd. CXXXIV S. 418; Bd. CXXXVI S. 261. – Franklin Journal, 3. Reihe, Bd. XXXVIII etc.

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Auszugsweise von Varley mitgetheilt in den Proceedings of the Royal Society, t. XII p. 498, dann in the Engineer,“ Aug. 1863 und aus diesem im polytechnischen Centralblatt, 1863 S. 1629.

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To C. F. Varley, of Fortress-Terrace, London; for improvements in electric telegraphs; Newton's London Journal of arts, September 1864, S. 163.

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