Titel: Neue Constructionen und Einrichtungen auf dem Gebiete der Schwachstromtechnik.
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1895, Band 306 (S. 87–91)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj306/ar306027

Neue Constructionen und Einrichtungen auf dem Gebiete der Schwachstromtechnik.

Von Conr. Hesse, Ingenieur in Berlin.

(Schluss des Berichtes S. 64 d. Bd.)

Mit Abbildungen.

„Telegraph mit Inductionsbetrieb“ betitelt sich eine in D. R. P. Nr. 90557 angegebene Neuerung. Hier soll „Inductionsbetrieb mit hochgespannten, mittels Condensatorflächen fern wirkenden Wechselströmen“ angewendet und als Empfängervorrichtung Geisler'sche Röhren benutzt werden, die beim Durchgange solcher Ströme leuchten. Die Einrichtung lässt sich einer Telegraphen anläge mit geschlossener Linienleitung derart anpassen, dass mit den neuen Hilfsmitteln telegraphirt werden kann, ohne die Zeichenimpulse des gewöhnlichen, etwa gleichzeitig benutzten Depeschendienstes zu beeinträchtigen.

Textabbildung Bd. 306, S. 87

Die Apparate jeder Station A bezieh. A1 (Fig. 15) bestehen im Wesentlichen aus einem Stromwandler E, aus einem Taster C als Geber und einer Geisler'schen Röhre F als Empfängervorrichtung. Letztere zwei Vorrichtungen sind auf einem Apparattisch B angeordnet. Von dem Taster C führt die Leitung 1 zu dem einen Pol einer Batterie 2), deren anderer Pol über die Leitung 3 und auf dem Wege durch einen automatischen Unterbrecher (Wagner'schen Hammer) U mit den Hauptwindungen e der Spule E in Verbindung steht, von wo die Ergänzungsleitung 2 wieder an den Taster C anschliesst. Die Nebenwindungen f der Spule E bilden einen Theil der Fernleitung H, in welche sie direct (hinter einander) eingeschaltet sind. Durch den Draht 5 steht diese Nebenwickelung f mit der Geisler'schen Röhre F in Verbindung und letztere durch den Draht 7 mit einer Schaltvorrichtung G beim Contact g1. Der zugehörige Schalthebel, dessen Drehpunkt durch den Draht 8 mit der Erde bei k verbunden ist, stellt, wenn umgelegt, Stromschluss mit |88| einem zweiten Contact g her, der über 6 mit der Nebenwickelung f oder der Kurzschlussausschaltung der Röhre F verbunden ist.

Bei H endigt die Leitung in Condensatorplatten H1H2.

Sobald auf der Senderstation der Taster C entsprechend der Zeichenfolge von Punkten und Strichen nach dem Morsesystem niedergedrückt wird, erzeugt dies kürzer oder länger andauernde Ströme in dem Stromwandler E bezieh. durch Inductionswirkung in der Uebertragungsleitung H. Diese Wirkung soll man an der Empfängerstation daran erkennen, dass die Röhre F für kürzere oder längere Zeitabschnitte aufleuchtet, wodurch die Möglichkeit der Verständigung zwischen den Stationen mittels bekannter Signale gegeben ist.

Allgemeineres Interesse wird gegenwärtig der Telegraphie ohne Draht entgegengebracht. Als Apparat zum Telegraphiren wird ein von Righi abgeänderter Hertz'scher Geber und ein von Marconi construirter bezieh. mit einer Schüttelvorrichtung versehener Empfänger verwendet.

Mit diesen Apparaten sind bereits verschiedene Versuche vorgenommen worden, worüber unter anderen der englische Postmeister in einem Vortrage in der Royal Institution am 4. Juni 1897 berichtete. Die telegraphische Uebertragung erfolgte bei den Versuchen von W. H. Preece über den Bristol-Kanal bei 14 km Entfernung des Gebers und Empfängers.

Die Versuche haben ergeben, dass im offenen Gelände die Aufstellung der Apparate und ein Telegraphiren mit Schwierigkeiten nicht verknüpft ist. Bei grossen Entfernungen und in gebirgigen Gegenden müssen die Apparate an erhöhten Punkten, z.B. an hohen Masten oder auch an Papierdrachen angebracht werden.

In Fig. 16 ist der von Prof. Righi abgeänderte Hertz'sche Geber veranschaulicht.

Dieser besteht aus einem öldichten Gehäuse d aus isolirendem Material, in dem zwei Messingkugeln ab so angebracht sind, dass eine jede Kugel zur Hälfte in das Gehäuse d hineinragt und hier in ein Oelbad (Vaselin) eintaucht. Zu beiden Seiten der die Elektroden bildenden Kugeln a b befinden sich in einigem Abstand kleinere Kugeln fg. Diese sind mit der secundären Wickelung einer Inductionsspule c verbunden. Die Primärwickelung p der Spule c liegt in einem Stromkreis mit einem Taster t und einer Batterie e1.

Wird nun der Taster t den Morsezeichen entsprechend herabgedrückt, so springen von f nach a, von a nach b und von b nach g Funken über, wobei Oscillationen von sehr grosser Schnelligkeit erzeugt werden. Die kurzen Wellen haben eine ungefähre Länge von 120 cm, was einer Wechselzahl von etwa 250 × 106 für die Secunde gleichkommt.

Es ist festgestellt worden, dass eine Funkenlänge von 150 mm für eine Entfernung von 6,5 km ausreicht; für grössere Entfernungen wurde eine stärkere Inductionsspule verwendet, die eine Funkenlänge von etwa 500 mm ergab. Sodann ist beobachtet worden, dass massive Kugeln sich besser als hohle eignen, wie auch Kugeln von grösserem Durchmesser das Telegraphiren auf weitere Entfernungen gestatten. Der Durchmesser der bisher meist verwendeten Kugeln beträgt 100 mm.

In Fig. 16 ist durch die Wellenlinie d die Richtung angegeben, in welcher sich die Wellen zum Empfänger fortpflanzen.

Textabbildung Bd. 306, S. 88
Textabbildung Bd. 306, S. 88

Der in Fig. 17 abgebildete Empfänger besteht aus einer 4 cm langen Glasröhre r mit zwei silbernen Polstücken, deren Enden etwa 0,5 mm von einander entfernt sind. Der Zwischenraum ist mit einer Mischung von Nickel- und Silberfeilspänen (96 Proc. Nickel und 4 Proc. Silber), mit etwas Quecksilber vermengt, ausgefüllt. Die bis auf ein Geringes luftleere Glasröhre r ist verkittet. Zu beiden Seiten derselben befinden sich Flügel hh zum Zwecke, vermöge ihrer Grösse den Geber und den Empfänger in Uebereinstimmung zu bringen. Drosselspulen l verhindern den Verlust von Energie. Diese sind mit den Polstücken verbunden und weiter über eine Batterie e und ein empfindliches Relais m zu einem Stromkreis vereinigt. In einem von dem Relais in bekannter Weise beeinflussten Localstromkreis liegt der Morseapparat s mit der Batterie b1.

Für gewöhnlich liegen die einzelnen Theilchen der vorgenannten Mischung von Feilspänen unregelmässig durcheinander und berühren sich gegenseitig nur wenig. Werden sie nun aber von den elektrischen Wellen des Gebers d beeinflusst, so verschieben sie sich nach einem bestimmten Gesetz; hierbei erfolgt ein Stromschluss im Empfangsapparat und zwar von der Batterie e des Empfängers über die Windungen des Relais, Drosselspule, Polstücke und Feilspäne zur Batterie zurück. Es entstehen also Widerstandsveränderungen beim Geben einer Nachricht bezieh. Schliessen des Tasters des Gebeapparates in der Glasröhre r des Empfängers. Diese Widerstandsschwankungen sind in Bezug auf Intensität wie Wechselzahl der Wellen bereits festgestellt worden.

Nach erfolgter Stromschliessung im Geber behalten die Feilspäne im Empfänger im Wesentlichen ihre nun eingenommene Lage bei. Um ein neues Zeichen geben und Widerstandsänderungen in der Glasröhre erzielen zu können, müssen zuvor die Feilspäne wieder anders gelagert werden. Zu diesem Zwecke ordnete Marconi nahe der Glasröhre einen Hammer an, der durch einen Localstromkreis auf elektrischem Wege in Schwingungen versetzt wird und an die Glasröhre anschlägt, somit die Feilspäne in kurzen Zwischenräumen umschüttelt. Auch auf dem Gebiete der Unterseetelegraphie ist über eine Neuerung zu berichten, die nach einigen einleitenden Erläuterungen nachstehend beschrieben sei.

Sind die Entfernungen, auf welche ein Telegraphiren ohne Draht ermöglicht wird, heute auch noch sehr klein, so ist doch anzunehmen, dass durch Vervollkommnung der Apparate in Zukunft dieses Telegraphirsystem auf weitaus grössere Entfernungen wird mit Erfolg angewendet werden können.

Anders verhält sich die Frage, ob dieses System sich praktisch überhaupt bewähren wird. Manche sind nicht abgeneigt, zu glauben, dass die Telegraphendrähte vom Erdball bald ganz verschwinden. Schon allein der Hauptübelstand, |89| dass Jedermann in der Lage ist, mit einem beliebig aufzustellenden Empfangsapparat die gar nicht an ihn gerichteten Depeschen aufzunehmen, wird in der Praxis ein Telegraphiren ohne Draht auf gewisse Ausnahmefälle beschränken. Ferner wird, bei gleichzeitigem Geben von Signalen von verschiedenen Punkten aus, in den entsprechenden Empfangsapparaten ein Durcheinander von Auslösungen entstehen können, indem jeder Empfangsapparat von diesem und jenem Geber etwas empfängt und hierdurch die verkehrtesten Telegramme entstehen. Das Naheliegendste ist, dass je ein Geber und ein Empfänger bei ihrer Herstellung auf einander abgestimmt werden, so dass ein Empfänger nur die Wellen seines Gebeapparates aufnehmen kann, gegen andere Signale aber unempfindlich ist. Dieses müsste das nächste Ziel sein, welches, wenn es durch eine sinnreiche Beschaffenheit der Apparate noch erzielt wird, sich vermuthlich aber wiederum nur in engeren Grenzen bewegt, so dass nur eine kleine Anzahl von einander verschieden wirkender Apparate entstehen.

Meist wird das System, ohne Draht zu telegraphiren, die Marconi'sche Erfindung genannt. Marconi hat sich allerdings ein nicht geringes Verdienst erworben, jedoch erstreckt sich seine Erfindung nicht auf den ganzen Empfangsapparat, sondern nur auf den vorbeschriebenen Hammer und dessen Anordnung zur Erschütterung der Glasröhre bezieh. Feilspäne.

So dürfte die Telegraphie ohne Draht nie in die Lage kommen können, das bisherige Telegraphiren zu ersetzen, wohl aber für gewisse besondere Zwecke, z.B. für Leuchttürme und Schiffe, oder den gegenseitigen Verkehr von Schiffen oder Inseln von hoher Bedeutung und grossem Werthe sein.

Für die Unterseetelegraphie werden seit einiger Zeit als Sender Kurbautomaten verwendet, die dem Wheatstone'schen Automaten ähnlich sind, in ihrer Einrichtung sich aber dadurch unterscheiden, dass zur beschleunigten Entladung des Kabels nach jedem Stromstoss in entgegengesetzter Richtung desselben ein weiterer kurzer Stromstoss durch das Kabel geschickt wird.

Diese Apparate unterscheiden sich wieder in Doppelkurb- und in Einfachkurbautomaten. Bei letzteren wird nach erfolgtem positiven Stromstoss zur Entladung ein negativer Stromstoss durch das Kabel gesandt; bei den Doppelkurbautomaten werden dagegen mehrere Stromstösse zur beschleunigten Entladung benutzt.

Beim Telegraphiren mittels des für Kabeltelegraphie construirten Wheatstone'schen automatischen Senders bedient man sich eines zuvor entsprechend der aufzugebenden Depesche gelochten Papierstreifens, welcher continuirlich mittels einer Vorrichtung durch den Apparat hindurchgezogen wird, um auf seinem Wege mit Geberstiften und Contacthebeln zusammenzuwirken. Die Contacthebel sind mit der Linienleitung und der Erde verbunden. Wenn sich kein Loch in dem Papierstreifen befindet und sich keiner der Geberstifte heben kann, so bleiben die Contacthebel in ihrer Normalstellung, wobei die Linienleitung zur Erde abgeleitet ist; kommt hingegen nach entsprechendem Zwischenraum ein Loch des Papierstreifens in das Bereich des Geberstiftes, so geht dieser in die Höhe und der Contacthebel wird vom Normalcontact entfernt und auf einen anderen Contact gelegt, der mit dem anderen Pol der Senderbatterie in Verbindung ist.

Die Patentschrift Nr. 90754 behandelt eine Neuconstruction derartiger Apparate.

Bei dem hier angegebenen „selbsthätigen Sender mit zwei von einem gelochten Depeschenstreifen beeinflussten Geberstiften“ ist die Einrichtung so getroffen, dass jeweilig ein Geberstift unmittelbar nach seinem Einfall aus dem Loche des Papierstreifens gezogen wird, der Contacthebel aber trotzdem für eine kurze, aber geregelte Periode auf dem Contactpunkte verbleibt, um erst darauf durch einen besonderen Mechanismus wieder zurückgestellt zu werden.

Zum schnelleren Telegraphiren besitzt der Senderapparat eine Einrichtung, mittels welcher die Nachsendung eines kurzen, entgegengesetzt gerichteten Stromes nach jedem in die Linienleitung gesandten Stromstosses ermöglicht wird.

Die beistehende Fig. 18 veranschaulicht eine, durch Abnahme des Deckels freigelegte Seitenansicht des Senderapparates in seinen wesentlichsten Theilen, und Fig. 19 gibt schematisch den Stromverlauf und die Einschaltung des Senders an.

Zunächst sei die Construction an Hand der Fig. 18 betrachtet.

Textabbildung Bd. 306, S. 89

Wie diese Abbildung zeigt, besitzt das Contactwerk zwei Stromschlusshebel h und m, durch deren Umlegung gegen die Contacte k und o unter Vermittelung der Leitungen B2B3 eine Stromsendung von positiver oder negativer Richtung bewirkt wird. Die Contacthebel h und m liegen in der Ruhestellung an den Contactklötzen i bezieh. n an, wodurch eine Verbindung der Hauptleitung L mit der Erdleitung E hergestellt wird. Zwei auf derselben Achse gelagerte, jedoch unabhängig drehbare Einstellhebel Dd, die unter der Wirkung einer Feder c6 stehen, dienen zur Bewegung der Contacthebel h und m. Bei den spitzen Enden der Hebel h und m sind Röllchen ll1, die von Federn gehalten werden, derart angebracht, dass beim Umlegen die Hebel fest einschnappen und somit die gegebene Stellung beibehalten. Zur Zurückstellung der Contacthebel dient eine mit Stempeln c2c3 versehene und mit einem Hebel c1 verbundene Schubstange. Jeder der Einstellhebel Dd trägt einen aufwärts reichenden Geberstift e, welche derart angeordnet sind, dass die oberen Enden der |90| in Fig. 18 hinter einander liegenden Geberstifte im Bereiche des Depeschenstreifens z liegen und daher in die Löcher des vorbeipassirenden Depeschenstreifens eintreffen können. Die Fortbewegung des Depeschenstreifens z veranlasst ein ständig umlaufendes Rad g des Uhrwerkes, wobei ein Rad f den Streifen stützt. Nur in gewissen Zeitabschnitten, welche durch den Abstand der Löcher in dem Depeschenstreifen bestimmt sind, werden die Hebel Dd freigegeben und Hubbewegungen der Geberstifte ausgeführt. Zu diesem Zwecke erstreckt sich über den Rücken der Hebel Dd ein von einem Winkelhebel c vorspringender Stift c5, der für gewöhnlich die Einstellhebel bezieh. Geberstifte in der unwirksamen Lage zurückhält. Nach oben drückt der Hebel c mit einer Anlaufrolle und unter Anordnung einer Spiralfeder federnd gegen eine an der Welle a befestigte Daumenscheibe b; neben bezieh. hinter (Fig. 18) dieser Welle sitzt eine ähnliche Daumenscheibe b1, die ihrerseits zur Bewegung des oben genannten Hebels c1 dient. Wesentlich ist, dass die Bewegung der Hebel c und c1 ungleichzeitig mit einem bestimmten Verzüge eingerichtet ist.

Die Hebel Dd bezieh. Geberstifte ee bleiben vermöge ihrer Einrichtung dem Eingriffe mit dem Depeschenstreifen z so lange entzogen, bis eine Scharte an der sich drehenden Daumenscheibe b den Einstellhebeln Dd den Spielraum zu der erforderlichen Bewegung gewährt. Für die kurze Zeit, in der kein Loch des passirenden Depeschenstreifens dem Geberstifte sich darbietet, liegen die oberen Enden derselben an der unteren Seite des Streifens mit leichtem Drucke an, um bei dem dann in den Bereich der Geberstifte tretenden Loche in dieses für einen Augenblick zu gelangen und damit eine vorübergehende Hubbewegung auszuführen.

Der Zeitpunkt der nach jedem positiven oder negativen Stromschluss erfolgenden Ausschaltung für kürzere oder längere Stromschlussperioden kann dadurch geregelt werden, dass man die Daumenscheibe b1 in geeigneter Lage versetzt auf der Welle a anordnet. Die zwei Daumenscheiben bb1 können dann unter Umständen, wenn eine Verstellung gegen einander nicht erforderlich ist, in einem einzigen Daumen- oder Nockenkörper vereinigt werden.

Das Schaltungsschema Fig. 19 gibt die Ruhestellung der Stromschlusshebel h und m an; hier liegt das Kabel an der Erde, sofern die Hebel an den unter sich bei B1 verbundenen Contactstücken i und n anliegen. Bewegt sich einer der Hebel, während der andere im Ruhezustand erhalten wird, so wird ein Strom – von positiver bezieh. negativer Richtung – durch das Kabel gehen.

Wenn eine Gegenstromnachsendung nicht in Frage kommt, so muss man die Contacte k und o in directer Verbindung (bei B2B3) mit dem einen Pol der Senderbatterie und die Contacte i und n mittels gemeinsamer Anschlussleitung B1 direct mit dem anderen Batteriepol verbunden denken.

So umfasst das Stromschema Fig. 19 die Einrichtung, welche in Verbindung mit der beschriebenen Vorrichtung des Apparates angewendet wird, um das Telegraphiren mit Gegenstromnachsendung zu ermöglichen. Dieser Einrichtung liegt der Zweck zu Grunde, dass während der normalmässig verlaufenden Stromschlussdauer bezieh. am Ende derselben ein Richtungswechsel oder ein Polwechsel an der Leitung veranlasst wird.

Die Contactstücke i und n, welche vorher als mit demselben Batteriepol direct verbunden angenommen waren, werden mittels Drähte B1 mit dem Contactstift p und die Contactstücke k und o mittels Drähte B2B3 über die Elektromagnetwickelungen und die Leitung B4 mit dem Hebel q verbunden. Der Stift p und der Hebel q werden nebst den anderen der Gegenstromsendung dienenden Theilen auf einem verschiebbaren Block r (Fig. 18) aus Vulkanit untergebracht. Der Block r lässt sich vorwärts und rückwärts durch Drehung einer mit Einstellknopf versehenen Schraube s (Fig. 18) bewegen. Wenn man die Signalentsendung mit Gegenstromentsendung anwenden will, so wird der Block r mittels der Schraube s so weit vorgeschoben, dass die Anlaufrolle am Oberende des Hebels q mehr oder weniger in den Angriffsbereich der Daumenscheibe tritt. Letztere veranlasst bei jeder Umdrehung eine Schwingung des Hebels q um seinen Drehpunkt. Die mit u und v bezeichneten zwei Hebel des Polwechslers (Fig. 18 und 19) sind, wie Fig. 19 zeigt, durch die Leitungen B5B6 direct mit einer Batterie verbunden. Diese haben die Bestimmung, einen Stromschluss mit den Stiften p und q1 herzustellen, jedoch niemals gleichzeitig mit dem einen und anderen Stifte; letzteres wird durch eine Stellschraube w (Fig. 18), die gegen ein Isolirstück x an dem anderen Hebel drückt, verhütet.

Textabbildung Bd. 306, S. 90

Der Stromverlauf kann an Hand der Fig. 19, welche die Einrichtung des Tasters t und des Kurbelumschalters S weiterhin angibt, leicht verfolgt werden.

Der selbsthätige Senderapparat ist hier in seiner betriebsfertigen Lage angenommen.

Der Strom geht von dem positiven Pol der Batterie BB über die Leitung B5 zum Hebel u und zum frei anliegenden Stift q1 des Hebels q, von hier über die Leitungen B4 und den Kurbel Umschalter S bezieh. dessen Contactstück 1 zu den Relais r1 und r2 und weiter über die Leitungen B2 |91| und B3 zu den Stromschlusstücken k und o. Der andere, negative Pol der Batterie BB steht über die Leitung B6, den Hebel v und die Leitung B1 mit den Contactstücken i und n in fester Verbindung. Da nun mittels der Daumenscheibe (Fig. 18) der Hebel q in Schwingung versetzt wird, so tritt bei jeder Signalsendung der Stift q1 vom Hebel u zum Hebel v über und letzterer verlässt seinerseits, während der Hebel u herankommt, den Stift p. Der Stromkreis wird dann von B5 aus nach i und n und von B6 aus nach k und o geschlossen. Hierdurch findet ein Stromrichtungswechsel während der Signalstromabgabe, je nach Einstellung der Vorrichtung mittels der Schraube s statt. Da der zur Gegenstromsendung dienende Polwechsler sich nun auf dem verschiebbaren Block r befindet, so ist man in der Lage, denselben einzustellen, währenddem der Sender in Betrieb ist, wodurch eine genaue Regulirung ermöglicht wird. Zieht man den Block r zurück, so dass der Hebel q ganz aus dem Angriffsbereiche der Daumenscheibe tritt, so hört die Arbeitsweise mit Gegenstromsendung auf. Durch Einstellung kann man die Gegenstromentsendung in längerer oder kürzerer Zeitperiode während jeder Umdrehung stattfinden lassen und der Effect ist in diesem Sinne proportional der Verschiebung des genannten Blockes r.

Zwecks Ausschaltung des automatischen Senderbetriebes wird der Kurbelumschalter S so umgestellt, dass der Arm 1 an dem Contactstück 2, der Arm 3 an dem Contactstück 4 und der Arm 5 an dem Contactstück 6 anliegt. Dann ist der Taster t in den Stromkreis eingeschaltet, wobei von der Batterie BB und der Leitung B5 aus der Stromweg über die Relais r1r2, die Leitungen B7 und B8 zu den zwei von einander isolirten Tasterklemmen n1 und n2 führt. Der andere Pol der Batterie BB ist dann über die Leitung B9 mit Tasterschiene m verbunden. Die Tasterhebel k1k2 sind an ihren Drehpunkten durch die Leitungen B11 und B10 mit den Contactstücken 4 bezieh. 6 des Kurbelumschalters S verbunden. Diese stehen bei der letztgenannten Umschalterstellung über die Umschalterhebel 3 bezieh. 5 mit der Linie bezieh. der Erde in Verbindung.

Durch diese Tastereinrichtung kann an Stelle des automatischen Betriebes ein Telegraphiren durch den Taster bewirkt werden.

Die in Fig. 19 unten angegebene Vorrichtung h bezeichnet eine Empfängervorrichtung. Es führen zwei Ortsstromkreise durch den Apparat h, von denen der eine durch das Relais r1, der andere durch das Relais r2 geschlossen wird. Die Batterie X liegt in beiden Stromkreisen. Als Aufzeichenvorrichtung wird ein Apparat von Steinheil oder Herring verwendet.

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