Titel: Neuerungen auf dem Gebiete der Schwachstromtechnik.
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1901, Band 316 (S. 773–776)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj316/ar316173

Neuerungen auf dem Gebiete der Schwachstromtechnik.

Von Dr. Karl T. Fischer.

(Fortsetzung von S. 741 d. Bd.)

II. Mikrophonie und Telephonie.

1. Ausser dem Telephonographen ist auf dem Gebiete der Telephonapparate in den letzten Jahren keine prinzipiell neue, für die Praxis direkt anwendbare Idee verwirklicht worden; die Simon'sche1) sprechende Bogenlampe, deren Wirkungsweise darauf beruht, dass eine mit Gleichstrom (etwa 12 Ampère) betriebene Bogenlampenflamme F ertönt (Fig. 10), wenn auf ihren Stromkreis S2 der Stromkreis S1 eines Mikrophons M durch Induktion einwirkt, ist zwar eine höchst interessante Entdeckung gewesen und hat bereits zu einer Schallübertragung mittels Lichtwellen geführt (siehe später unter drahtloser Telephonie und Telegraphie), aber sie bedarf erst noch der weiteren Ausbildung, um ökonomisch in die Praxis eingeführt zu werden.

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2. Die Hauptbedürfnisse der Praxis bildeten die Vervollkommnung der bestehenden Mikrophonapparate, Verbesserung der Leitungsanlagen, so dass telephonische Uebertragungen auf grössere Strecken möglich wurden, und bessere Ausnutzung der bestehenden Leitungsnetze durch Erhöhung der Leistungsfähigkeit der Umschaltebureaus.

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Erst seit 1886 ist das Mikrophon in Anwendung und die Hauptentwickelung desselben lag darin, dass man die Zahl der Kohlenkontakte fortwährend vermehrte; bis vor kurzem war der allgemein namentlich bei der Reichspostverwaltung eingeführte Typus das Kohlenwalzenmikrophonvon Mix und Genest, Berlin (Fig. 11) mit 3 Walzen und 6 Kontaktpunkten; zur Vermeidung der Rasselgeräusche und um die durch Sprechen auf die Tannenholzplatte erregten Schwingungen zu dämpfen, waren die Kohlenwalzen mit Filz und mit Hilfe von Federn in ihrer Bewegung eingeschränkt. Der Hauptnachteil der Walzenmikrophone blieb jedoch, dass die bewegten Massen zu gross waren, und daher den feinen Impulsen, welche beim Sprechen erfolgen, nicht genau und rasch genug folgen konnten. Die Aufgabe, die Zahl der Kohlenkontakte möglichst gross und die bewegten Teile möglichst klein zu machen, ist in der letzten Zeit sehr vollkommen und einfach dadurch gelöst worden, dass man statt der grösseren kompakten Kohlenwalzen oder Kohlenscheiben Kohlen-körner anwandte.

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Im Kohlenbeutelmikrophon (Fig. 12) von Siemens und Halske wird ein guter Kontakt der Kohlenkörner bei vertikalstehender Membran dadurch hervorgebracht, dass die Kohlenkörner – von 1 bis 2 mm Durchmesser – in einen Seidenbeutel eingeschlossen sind, der einerseits an das mit der Aluminiummembran verbundene Kohlenstuck und andererseits an ein mit der Rückwand verbundenes Kohlenstück festgebunden ist.

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Im Kohlenkörnermikrophon von Mix und Genest (Fig. 13) ist die Sprechmembran eine kaum 1 mm dicke Kohlenplatte; an dieser liegen die Kohlenkörner direkt an; um sie am Zusammensinken und Festklemmen zu hindern, sind auf dem hinteren Kohlenkörper Rinnen und Vertiefungen eingedreht; der Abschluss des Kohlenkörnerraumes erfolgt durch einen dünnen zwischen Sprechmembran und Metallgehäuse angebrachten Filzring. Ein sehr wichtiger Vorteil der Anordnung von Mix und Genest besteht darin, |774| dass die ganze die Kohlenteile enthaltende Kapsel, welche die Grosse einer Taschenuhr hat, sehr einfach ausgewechselt werden kann (vgl. Fig. 13); es ist zu diesem Zwecke die Sprechkapsel nur in das äussere Gehäuse einzudrücken und mittels Bajonettverschlusses festzuhalten.

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3. Um den Telephonanschluss zu verbilligen und eine stärkere Beanspruchung der Leitungen zu ermöglichen, gestattet die neue Fernsprechgebührenordnung, dass an eine Hauptleitung fünf Nebenleitungen angeschlossen werden dürfen, so dass also z.B. die Inwohner eines Hauses eine und dieselbe Telephonleitung benutzen können; bisher war nun, um die entsprechenden Verbindungen herzustellen, eine eigene Person nötig, in der Regel war diese der Pförtner, welche die innerhalb des Hauses nötigen Anschlüsse besorgte; ein von Julius H. West konstruierter und von Mix und Genest in Berlin ausgeführter automatischer Schalter (Fig. 14 und 15) macht die Anwesenheit einer Mittelperson, die die fünf Nebenleitungen an die Hauptleitung anschliesst, überflüssig, und gibt die Möglichkeit, dass jede Nebenleitung sowohl direkt mit dem Hauptamt in Verbindung treten kann, als auch direkt vom Hauptamt angerufen werden kann, ohne dass die Verbindung seitens einer Nebenschlussstelle gestört wird oder das Gespräch von einer Nebenschlussstelle aus mit angehört werden kann.

Die erste Aufgabe ist sehr leicht zu erfüllen: es braucht ja nur in dem Moment, wo der Anschluss wünschende Abonnent das Telephon abhebt, ein Stromkreis geschlossen zu werden, welcher die übrigen Teilnehmer verhindert, beim Abnehmen des Telephons Anschluss an die Zentrale zu erhalten; in der in Fig. 15 gekennzeichneten Anordnung wird der Anschluss durch einen Verriegelungsmagneten v unmöglich gemacht, indem die Elektromagnete v, wenn sie erregt sind, den Anker A anziehen und dadurch den Telephonhebel verhindern, den Kontakt a herzustellen, wenn das Telephon abgenommen wird. Im Moment, wo ein Teilnehmer, etwa III, um zu sprechen, das Telephon abnimmt, wird die allen Teilnehmern gemeinsame Mikrophonbatterie mittels desKontaktes b geschlossen (durch M und die Primärrolle p des Mikrophontransformators hindurch über die Linie 2 und l5), dadurch der Elektromagnet B erregt und der Anker desselben angezogen; dadurch wird bei c3 Kontakt hergestellt und die „Verriegelungsbatterie“ V geschlossen, nämlich über l6, die Kontaktschiene s1, die mit dieser Kontaktschiene s1 in Berührung stehenden Federn FIFII ... FVI, welche mit den Klemmen 1 der 6 Telephone in Verbindung stehen, und die Verriegelungselektromagnete v. Es hat dann nur Teilnehmer III die Möglichkeit, das Telephonamt anzurufen. Um den übrigen Nebenstellen anzuzeigen, dass in ihrem Apparat der Verriegelungsmagnet erregt ist, ist am Anker A eine halb schwarze, halb weisse Scheibe angebracht, die nach Art der Hoteltelegraphen schon äusserlich erkennbar macht, wie der Anker A steht.

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Komplizierter ist die Einrichtung, welche es ermöglicht, dass von dem Telephonamt aus ein Teilnehmer, etwa III, angerufen wird, ohne dass die übrigen Nebenstellen in Mitleidenschaft gezogen werden oder das Gespräch mit anhören können, das mit III beabsichtigt ist. Es sind hierfür ein kleiner Elektromotor D und vier Scheiben rS1S2 und R1 nötig, welche auf einer und derselben Achse a1 sitzen und in der Figur nebeneinander gezeichnet sind, sowie das auf gemeinsamer zweiter Achse a2 sitzende |775| Zahnradsegment S und Bügel B. Mit der Achse a1 fest verbunden ist das Schneckenrad r mit dem Hebel h1, welcher eine Sperrklinke h trägt; h greift in das Steigrad Z ein, welches mit S1 und S2 starr verbunden ist und lose auf der Achse a1 sitzt; ferner sitzt das Steigrad R1 und das mit ihm fest verbundene Zahnradstück r1 lose auf der Achse. Die Spiralfeder F sucht das Steigrad R1 im Sinne des Uhrenzeigers herumzudrehen.

Die gezeichnete Stellung ist die Ruhelage und gilt, wenn keine Verbindung mit dem Telephonamt besteht; will dieses den Teilnehmer III anrufen, so schickt es in die Hauptleitung L1L2 drei kleine Stromstösse. Diese drei Stromstösse lassen den Elektromagneten E, der etwa 10000 Ohm besitzt und grosse Selbstinduktion hat – so dass sehr rasch wechselnde Ströme ihn nur schwer passieren können – dreimal seinen Anker anziehen, und das Steigrad R1 rückt um drei Zähne im Sinne des Uhrenzeigers weiter. Dadurch ist auch der den Hammer H tragende Hebel mit fortgerückt worden, um gegenüber der Feder FIII zur Ruhe zu kommen, da die Finne des Hammers in dem Einschnitt z der Scheibe S2 liegt, so dass bei der Drehung von R1 auch S2 und das mit ihm fest verbundene S1 mitgenommen wird. Durch die Drehung von S1 ist der Hebel H1 nach links gedreht worden und hat dadurch die Kontaktfeder f1f2 niedergedrückt. Durch Kontakt c1, der dadurch geschlossen wird, wird der Elektromotor D in Gang gesetzt, c2 schliesst den Stromkreis der Verriegelungsbatterie V, so dass Strom von V aus über c2 l6, Kontaktschiene s2, durch die mit s2 in Berührung stehenden Federn FI ... FVI nach den Klemmen 1 der Verriegelungsmagnete v strömen und über l5 zur Batterie zurückkehren kann. Es wären zunächst also alle Telephonhaken verriegelt; der Motor D entriegelt den Magneten v in der Nebenstelle III; denn indem er das Schneckenrad r in Drehung versetzt, treibt die Klinke k das Zahnrad Z und damit auch S2 vorwärts; der Hammer H, der FIII gegenübersteht, wird aus der Finne z herausgehoben und drückt gegen den Ebonitknopf der Feder FIII, so dass diese von der Kontaktschiene s1 abgehoben und Telephonanschluss III entriegelt wird. Diese Entriegelung dauert so lange an, bis die Scheibe S2 mittels des Motors nahezu einmal umgedreht wurde, so dass Hammer H in die Finne zurückfallen kann, das ist bei der gegenwärtigen Ausführung etwa 1½ Minuten, während dieser 1½ Minuten ist also I II IV V VI verriegelt; III ist mit der Leitung L1L2 nach dem Telephonamte verbunden und dieses kann über L1 s2 III und lIII, den Wecker w, den Anker A, Punkt 4 und L2 den Wecker w in Thätigkeit setzen. Kommt der Teilnehmer III innerhalb der 1½ Minuten an sein Telephon und nimmt er daselbst den Hörer vom Haken, so wird mittels Kontaktes c3 wie früher die Mikrophonbatterie und die Verriegelungsbatterie für die übrigen Sprechstellen eingeschaltet und er kann ungestört sein Gespräch führen; der Wecker w ist dabei ausgeschaltet worden, indem eine am Telephonträger h angebrachte schräge Feder (in der Figur nicht gezeichnet) den Anker A ein klein wenig vom Kontakt c abhebt. Ist der Teilnehmer III auf den Anruf nicht an seinen Apparat gekommen, ehe der Hammer H in seine Finne z zurückgefallen ist, so wird durch den Daumen g auf S2, der in der Bahn der Nase o des Bügels S eingreift, das Zahnradstück S, welches bei der Einstellung von r1 etwas nach links gedreht worden ist, nach rechts geschoben und dadurch die Feder von r1 wieder aufgezogen. Der Hammer H fällt in seine Finne zurück, H1 fällt in die Vertiefung auf S1 und durch Oeffnung der Kontakte c1c2c3 wird die Ruhelage wieder hergestellt.

Es erfüllt somit der West'sche automatische Umschalter für die Nebenschlussstellen die Bedingung, dass durch seine Vermittelung jede Nebenschlussstelle unabhängig von den anderen sowohl das Telephonamt direkt anrufen als auch vom Telephonamt direkt angerufen werden kann, ohne dass das betreffende Gespräch von den anderen Nebenschlussstellen aus mit angehört werden kann. J sind die Anrufinduktoren; sie sind so geschaltet, dass der Rufstrom erst passieren kann, wenn die Hörer abgenommen sind, so dass Kontakt a geschlossen ist.

Eine kleine weitere Zugabe zu den beschriebenen Details ermöglicht es den Nebenschlussstellen, Gespräche auch unter sich zu führen.

Die Einführung des West'schen automatischen Umschalters verbilligt das Telephonabonnement erheblich; wird, wie es in Berlin zutrifft, für den Hauptanschluss ein Abonnementspreis von 180 M. und für jeden Nebenanschluss von 15 M. zu Grunde gelegt, sowie 4 %ige Verzinsung des Anlagekapitals und 7 bis 10 % für Abschreibung, Unterhaltung der Apparate und Akkumulatorenbatterie angenommen, so stellen sich die durchschnittlichen Jahreskosten2) der Teilnehmer bei:

1 Hauptanschluss: 1 2 3 4 5 Nebenstellen
auf 180 118 88 73 64 58 Mark

und reduzieren sich somit auf einen so niedrigen Betrag, dass schliesslich jeder Hausbesitzer seinen Mietern ohne allzu grosse Ausgabe die Bequemlichkeit des telephonischen Anschlusses bieten kann.

4. Erweitert man die Aufgabe des West'schen automatischen Schalters für Nebenschlussstellen, so kommt man zu der Forderung, einen automatischen Schalter zu konstruieren, welcher es ermöglicht, von einer Stelle aus nicht bloss fünf Teilnehmer mit Hilfe einer Leitung anzurufen, sondern etwa die Teilnehmer einer ganzen Zentrale, und damit zu einem „selbstthätigen Fernsprechvermittelungsamt“, d.h. zu einem Amt, das keinerlei Beamte mehr benötigt, um einzelne Verbindungen herzustellen, sondern es jedem Teilnehmer des Telephonnetzes erlaubt, sich selbst mit einem anderen Teilnehmer automatisch zu verbinden.

Im Prinzip wird bei einem selbstthätigen Fernsprechvermittelungsamt3) die Herstellung von Verbindungen ähnlich wie bei West dadurch erreicht, dass eine bestimmte Anzahl von Stromstössen einen bestimmten Kontakt – wie in der Fig. 15 – die Kontakte FI ... FVI einstellt. In einem Amt für 100 Teilnehmer hat jeder Teilnehmer einen Schaltapparat, zu dem die sämtlichen Leitungen der übrigen Teilnehmer geführt sind. Die Anschlusskontakte sind auf einem Cylinder angeordnet und zwar so, dass je zehn vertikal übereinander und je zehn horizontal auf demselben Kreis gleichmässig verteilt, angeordnet sind, im ganzen also sich zehnmal zehn Kontaktstellen auf einem Cylinder befinden. Horizontal sind die Einer angeordnet, die zweite nächsthöhere Reihe enthält die Anschlüsse für zehn bis zwanzig u.s.w. Um eine Verbindung mit einer bestimmten Nummer herzustellen, dienen zwei Elektromagnete, die Echappements in Bewegung setzen, von denen das eine einen horizontalen zehnfach gerieften Cylinder zahnweise in die Höhe schiebt, um die Zehnerreihe einzustellen und deren anderer die entsprechende Horizontaldrehung im Anschlusscylinder hervorbringt. Die vom Teilnehmer aus in das Amt führende Leitung endigt in zwei feststehenden Kupfer federn, die nach erfolgter Hebung und Drehung des Anschlusscylinders mit der gewünschten Sprechstelle in Verbindung kommen. Um die beiden Elektromagnete zu bethätigen, führen von jedem Teilnehmer drei Leitungen in das Vermittelungsamt, wovon eine als Rückleitung dient und durch die Erde ersetzt werden kann; von den übrigen zweien führt die eine zum Zehner – die andere zum Einerelektromagneten. Aeusserlich geschieht die Einstellung dadurch, dass nach Abheben des Telephons eine unterhalb des Mikrophons angebrachte Metallscheibe mit zehn Ziffern von einer bestimmten Ziffer an bis zu einem Anschlag gedreht wird, also wenn z.B. Nr. 35 gerufen werden soll, dadurch dass die Metallscheibe erst von der Stelle 5 an bis zum Anschlag gedreht wird, dann in die Anfangslage zurückgeht und darauf von der Zahl 3 ab nochmals bis zum Anschlag weiter gedreht wird. Durch die beiden Drehungen ist die Verbindung mit dem Teilnehmer Nr. 35 hergestellt. Darauf wird der Teilnehmer wie gewöhnlich angerufen und durch Ertönen des Weckers das Freisein der Leitung angezeigt. Bleibt der Wecker nach Herstellung der Verbindung stumm, so ist die Leitung des Angerufenen belegt. Die Aufhebung der Verbindung geschieht automatisch, wenn das Telephon wieder eingehängt wird. Während des Gespräches ist die Verbindung zwischen den Teilnehmern ohne Benützung der Erde durch zwei metallische Leitungen besorgt; wie der Electrical World and Engineer im Februar dieses Jahres berichtete,

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ist die Verständigung durch das automatische Fernsprechamt so gut möglich, wie bei den Systemen mit eigenem Bedienungspersonal. Das Telephongeheimnis bleibt gewahrt und eine Störung des Gespräches durch einen Dritten ist ebenfalls ausgeschlossen.

In Aemtern mit mehr als 100 Teilnehmern sind die Anschlüsse in Gruppen von je 100 eingeteilt und der Anrufende muss ähnlich wie hier die Verbindungen mit den Teilnehmern selbst erst mit den Gruppen und dann mit der betreffenden Nummer in der Gruppe Verbindung herstellen, wozu nur drei bezw. vier Drehungen der Einstellscheibe nötig sind, wenn die Nummer des Teilnehmers drei- bezw. vierstellig ist. Einzelheiten über das System zu erfahren, ist wegen des Patentschutzes schwierig.

In Amerika ist das jüngste automatische Fernsprechvermittelungsamt vor einem halben Jahre in New Bedford, Mass., eingerichtet worden und zwar ist das Amt auf 10000 Teilnehmer berechnet, zunächt für 900 Teilnehmer eingerichtet und gleich anfangs mit 500 Teilnehmern besetzt worden; während vorher in New Bredford das Abonnement für eine unbegrenzte Anzahl von Gesprächen 200 bis 400 M. kostete, erhebt die Automatic Telefone Company jährlich für einen Wohnungsanschluss 100 M. und für einen Geschäftsanschluss 150 M. Bei uns in Deutschland ist in allerjüngster Zeit in Berlin ein kleines selbstthätiges Fernsprechvermittelungsamt eingerichtet worden und bereits mit 500 Anschlüssen belegt.

5. Solange eine automatische Selbstverbindung seitens der Teilnehmer nicht stattfinden kann, muss in der Zentrale dafür gesorgt werden, dass eine gewünschte Verbindung möglichst rasch hergestellt werden kann. Man hat zu diesem Zwecke an allen grösseren Zentralen das Vielfachumschaltersystem eingeführt, in dem von einer und derselben Person bis zu mehreren tausend Anschlüssen hergestellt werden können, während früher hierzu mehrere Beamte nötig waren.

Im Vielfachumschaltersystem ist einem Beamten eine Anzahl von 100 bis 150 Abonnenten zugewiesen, die er auf Anruf mit jedem Teilnehmer desselben Amtes dadurch verbinden kann, dass an seinem Arbeitsplatz in einem Schrank Kontakte angebracht sind, welche zu den Leitungen der übrigen Abonnenten führen; es müssen also an jedem Platz die Leitungen nach sämtlichen Stellen, die zum selben Amte gehören, vorbeigeführt werden, und also von diesen so oft abgezweigt werden, als die Zahl der Beamten beträgt, die eine Gruppe bedienen können; bei 4000 Teilnehmern desselben Amtes also, wenn je 100 von einem Beamten bedient werden, 40mal. Früher hat man nicht sämtliche Leitungen an allen Arbeitsplätzen vorbeigeführt, und deswegen mussten mehrere Beamte zusammenwirken, um einen Anschluss zu ermöglichen.

Um den Anruf im Telephonamt zu melden, wird durch ein Relais eine kleine viervoltige Glühlampe mit mattem Glas zum Leuchten gebracht, die dann so lange brennt, bis der Anschluss erfolgt ist; da die Glühlampe unmittelbar neben der Anschlussstelle des Rufenden aufleuchtet, so ist, ohne dass die Nummer des Anrufenden von dem Beamten beachtet wird, die Verbindung mit der gewünschten Nummer vermittelst einer Schnurverbindung herstellbar. Das optische Signal der Glühlampe ist besser als die früheren Klappensignale und hat den Vorzug, dass es geräuschlos arbeitet. Soll ein Teilnehmer eines Amtes mit einem Teilnehmer eines anderen Amtes verbunden werden, so ist eine von den ersteren zum letzteren führende besondere Hilfsleitung bezw. mehrere nötig. Die Einrichtungen funktionieren aber so rasch, dass man kaum unterscheiden kann, ob man mit einem Teilnehmer desselben Amtes oder eines anderen Amtes verbunden wird. Natürlich ist reichlich Vorsorge getroffen, dass die Herstellung von Verbindungen und das Belegtsein von Leitungen automatisch kontrolliert wird.

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Der für die einzelnen Zentralen nötige Kraftbedarf ist so sehr gestiegen, dass nicht mehr Primärbatterien den Strom liefern, sondern eigene Dynamomaschinen, und Akkumulatoren denselben abgeben. In der Münchener Zentrale z.B. sind Maschinen und Akkumulatoren mit einer Leistung von mehreren Pferdekräften in Verwendung.

In Amerika ist man so weit gegangen, auch die Mikrophonbatterien, die bei unserem System noch bei jedem Abonnenten stehen, abzuschaffen, und auch für die Mikrophone den Strom von der Zentrale aus zu liefern, so dass die Wartung der für die Mikrophone nötigen Primärbatterien in der Zentralstelle geschehen kann.

Fig. 16 gibt das Bild einer Zentralstelle mit Vielfachumschalterbetrieb, wie sie von Mix und Genest in Spandau ausgeführt wurde, die bis 2000 Anschlüsse aufnehmen kann.

(Fortsetzung folgt.)

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Siehe auch D. p. J. S. 485 d. Bd., sowie Wiedemanns Annalen für Physik, 64 S. 233 1898, und Physikalische Zeitschrift, II S. 255 1901.

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Nach E. Ruhmer, Physikal. Zeitschrift, II S. 160 1900.

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Elektrotechnische Zeitschrift, S. 674 1898, S. 277 u. 641 1901.

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