Titel: Neuerungen an den verschiedenen Systemen der drahtlosen Telegraphie.
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1903, Band 318 (S. 289–292)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj318/ar318076

Neuerungen an den verschiedenen Systemen der drahtlosen Telegraphie.

Von Ingenieur Adolf Prasch, Wien.

(Fortsetzung von S. 278 d. Bd.)

Fortschritte auf dem Gebiete der drahtlosen Telegraphie des Prof. Dr. F. Braun in Strassburg.

Die Grundlagen, auf welchen dieses System der drahtlosen Telegraphie aufgebaut wurde, haben sich seit ihrer, in diesem Blatte erfolgten Beschreibung nicht geändert (s. D. p. J. 1901, Bd. 316 Heft 50 u. 51). Es wurde sonach nur auf diesen Grundlagen, nachdem die ersten Versuche schon so vieles versprechende, günstige Ergebnisse lieferten, weitergebaut. Durch die Bildung einer kapitalkräftigen Gesellschaft der Gesellschaft für drahtlose Telegraphie, System Prof. Braun und Siemens & Halske, G. m. b. H., waren auch die Mittel gegeben, eingehendere praktische Versuche durchzuführen und die verwendeten Apparate in einer, den hierbei gewonnenen Erfahrungen entsprechenden Weise auszubilden.

Der Grundgedanke der Anordnung von Prof. Braun besteht im Gegensatze zur früheren Anordnung von Marconi darin, dass der offenen Strombahn des Senders aus einem schwach gedämpften Leydener Flaschenkreise, welcher grosse Energiemengen aufzunehmen vermag, stets neue Energie nachgeliefert wird. Die offene Strombahn dient hierbei zum Aussenden, wogegen der Flaschenkreis das Energiereservoir darstellt.

Textabbildung Bd. 318, S. 289
Textabbildung Bd. 318, S. 289
Textabbildung Bd. 318, S. 289

Die beiden Anordnungen von Marconi und Prof. Braun sind in den Fig. 12 und 13 einander gegenüber gestellt und bezeichnet in Fig. 12, d. i. bei der Anordnung von Marconi, B die Erregerbatterie, J den Induktor, a, b die Funkenstrecke, S die Sendestange und F die Erdverbindung, und in Fig. 13, der Anordnung von Braun mit induktiver Uebertragung. J den Induktor, a, b die Funkenstrecke, K1 und K2 zwei Batterien von Leydener Flaschen, S1 die primäre und S2 die sekundäre Uebertragungsspule und S die Sendestange.

Wie sich sofort ergibt, verwendet Marconi, so wie es Hertz getan, eine offene Strombahn als Sender. Da nun der Sender die Schwingungen sehr rasch ausstrahlt, denselben aber nicht viel Energie zugeführt werden kann, so sind dessen erregende Schwingungen sehr stark gedämpft. Hierdurch gelang es Marconi anfänglich nur sehr kurze Entfernungen zu erreichen und konnte deren Erweiterung nur mit Aufwand einer bedeutenden elektrischen Energiemenge erzieltwerden. An eine Abstimmung zwischen Sender und Empfänger konnte bei dieser Anordnung nicht gedacht werden. Es war dies wohl der hauptsächliche Grund, weshalb Marconi späterhin, wie von ihm auch anerkannt ist, die Anordnung von Braun annahm und mit deren Weiterbildung die Aufsehen erregenden grossen Erfolge nicht nur durch die Vergrösserung der Entfernung, sondern auch die Möglichkeit der gegenseitigen Abstimmung erzielte. Vergleicht man die Anordnung von Marconi für den Sender in Fig. 39 (s. D. p. J. 1902, Bd. 316 Heft 32) mit Fig. 13, so zeigt sich, dass die Unterschiede zwischen dieser und der Braunschen Anordnung nur sehr geringe sind.

Eine zweite von Braun angegebene Anordnung, wie solche in Fig. 14 ersichtlich ist und bei welcher der gleiche Grundgedanke der schwach gedämpften Erregung, wenn auch in anderer Weise, zum Ausdruck gelangt, gleicht sehr der in Fig. 14 dargestellten Anordnung von Slaby, welche sich eigentlich nur durch die doppelte Erdung, die vielfach als zwecklos erklärt wird, von dieser unterscheidet. So viel Interesse es hier auch bieten würde auf die Aehnlichkeiten und Unterschiede der verschiedenen Systeme der drahtlosen Telegraphie des Näheren einzugehen, muss dies dennoch, als der Aufgabe dieser Arbeit, nur die Neuerungen zu besprechen, nicht angepasst, unterlassen werden.

Als einen grossen Vorteil des Systems Braun wird der Wegfall jeder Erdleitung bezeichnet, wodurch eine der schwierigsten Aufgaben bei Errichtung derartiger Stationen, nämlich die einer guten Erdung entfällt. Es ist dies umsomehr in Betracht zu ziehen, als der Begriff einer guten Erdung sehr dehnbar und die Grenze, wann eine Erdung gut oder schlecht ist, niemals genau feststellbar ist. Als zweiter, noch mehr ins Gewicht fallender Vorteil der drahtlosen Telegraphie nach Braun ist die Möglichkeit einer nahezu absolut genauen Abstimmung zwischen Sender und Empfänger zu bezeichnen, so dass die Aufnahme fremder Zeichen von einer abgestimmten Empfangsstelle nahezu ausgeschlossen sind. Allerdings gilt dies nur unter dem bereits einleitend erwähnten Vorbehalt, dass die von der fremden Stelle entsendeten Wellenimpulse nicht zu kräftig sind, und stossweise |290| auf den Fritter einwirkend, denselben zur Anregung bringen.

Durch den Wegfall der Erdung wird dieses System von atmosphärischen Störungen, wie dies die Erfahrung lehrt, fast gar nicht beeinflusst, indem gerade die Erdung die Störungen verursacht.

Auch die Empfangseinrichtung nach Braun beruht (Fig. 15) auf dem Prinzip der induktiven Uebertragung, indem die von dem Empfangsdrahte einlangenden Wellen durch die Primärwicklung L auf die Sekundärwicklung M, in welche der Fritter F eingeschaltet ist, übertragen werden. In dem Schwingungskreis für die ankommenden Wellen sind gleichfalls symetrisch angeordnete Flaschenbatterien vorgesehen und sorgt ein weiterer Ansatz λ/4 für die richtige Resonanz, so dass in L kräftige Schwingungen erzeugt werden. Diese Schwingungen werden auf in übertragen und durch die beiden Ansätze λ/4 an M wird wieder regelmässige Reflektion und damit grosse Intensität erzeugt.

Textabbildung Bd. 318, S. 290

Die Ansätze λ/4 können hier vorteilhaft durch Platten von grosser Oberfläche ersetzt werden. Es hat sich bei den Versuchen herausgestellt, dass es sowohl für die Sende als auch Auffangstange von Vorteil ist, die Höhe derselben gleich λ/4 der für die Uebermittelung gewählten Wellenlänge λ zu machen. Nach neueren Versuchen, deren endgiltige Ergebnisse noch nicht der Oeffentlichkeit vorliegen, konnte die Höhe des Empfängers durch eine andere Empfängeranordnung von 30 m auf 5 m bei sonst gleicher Wirkung erniedrigt werden. Dieser Empfänger nahm gleichzeitig innerhalb eines gewissen Spielraumes nur Wellen auf, die aus einer bestimmten Richtung kamen.

Textabbildung Bd. 318, S. 290

Ueber das Ergebnis weiterer Untersuchungen, welches nach glaubwürdiger Mitteilung sowohl in bezug auf Fernwirkung als auch in bezug auf schärfere Abstimmung einen ausserordentlichen Fortschritt bedeuten wird, soll, sobald deren Veröffentlichung tunlich erscheint, in diesem Blatte berichtet werden.

Zu den schematischen Anordnungen des Empfängers (Fig. 13) und Senders (Fig. 15) zurückkehrend, ergibt sich sofort, dass hier vier Stromkreise gegenseitig abgestimmt werden müssen, und zwar der Erregerstromkreis mit dem Senderstromkreis, dieser wieder mit dem Empfangsstromkreis, welcher neuerdings mit dem Fritterstromkreis in Uebereinstimmung zu bringen ist. Diese gegenseitige Abstimmung ist nun, da sich die erzeugte Wellenlänge aus der Formel λ = LC berechnet, worin C die Kapazität und L die Selbstinduktion des Schwingungskreises bedeutet, durch geeignete Wahl derselben leicht zu bestimmen. Da beim Sender ebenso wie beim Empfänger durch die beiden Ansätze, von welchen der eine als Luftdraht benutzt wird, eine regelmässige Reflektion der in ihr erzeugten Wellen bewirktwird, kann bei genügend geringer Dämpfung des Primärkreises in dem Sekundärstromkreise der Wellen Resonanz entstehen, welche wieder die Intensität ausserordentlich steigert. Auch für den Sender wird der zweite Draht am besten durch eine isolierte Platte von grosser Oberfläche ersetzt.

Zur Feststellung der richtigen Abstimmung der einzelnen Stromkreise bedient man sich am besten eines Riessschen Thermometers, welches durch die Grösse des Ausschlages ein sicheres Urteil über die erreichte Grenze der guten Abstimmung zulässt.

Besonderes Augenmerk wurde der Ausbildung der einzelnen Apparate gewidmet und dürfte eine kurze Beschreibung derselben einen weiteren Einblick in die Ausgestaltung dieses Systems gestatten.

A. Die Sendeeinrichtung. Sie besteht im wesentlichen aus dem Induktor mit seinen Nebenapparaten und dem Schwingungskreis zum Anregen des Senderdrahtes.

1. Der Funkeninduktor. Derselbe ist im Gegensatze zu den bisher gebräuchlichen Konstruktionen nicht zur Erzielung hoher Spannungen gewickelt, sondern vielmehr so gebaut, dass bei günstigster Ausmessung eines geraden Eisenkernes, die Wicklung der sekundären Spule nur eine geringe Rückwirkung auf den magnetischen Kreislauf ausübt und ausserdem die primäre Strömung möglichst wenig störend auftritt.

Die freie Spannung an den Enden der sekundären Spule wird hierdurch zwar etwas geringer, als bei anderen Induktoren gleicher Grösse, aber der Induktor wird durch diese Anordnung, indem auf eine möglichst kleine Zeitkonstante des Ladungskreises hingearbeitet wurde, besonders zur Ladung grosser Kapazitäten geeignet. Dieser in Fig. 16 in äusserer Ansicht dargestellte Induktor besitzt einen sehr langen primären Erreger, dagegen eine verhältnismässig kurze sekundäre Wicklung, mit geringem inneren Widerstände. Sein Spannungsabfall wird daher selbst bei Leistung sehr grosser sekundärer Ladeströme geringer als bei den älteren Typen. Durch entsprechende Abmessung der Wicklung halten sich die Verluste durch den Ohmschen Widerstand in massigen unschädlichen Grenzen. Der Querschnitt der Sekundärwicklung ist ein derartiger, dass ihre Erhitzung durch die Stromwärme ausgeschlossen wird. Die Isolation ist eine so vollkommene, dass der Induktor selbst an feuchten Orten stets gut arbeitet. Dadurch, dass der Primärkern auswechselbar ist, lässt sich der Induktor auf eine beliebige Leistung und einen beliebigen Unterbrecher einstellen.

2. Der Unterbrecher. Als solcher wird ein wesentlich vereinfachter Wehnelt- oder Simon unterbrecher verwendet, bei welchem nach der ersten Einstellung eine Aenderung der Betriebsstromstärke nicht mehr notwendig ist. Explosionen sind bei diesen Apparaten vollkommen beseitigt, indem in den Deckel ein Diaphragma eingehängt wird, welches verhindert, dass die obere Elektrode, welche den Innendeckel des Diaphragmas bildet, mit den Säuredämpfen in Berührung treten kann, sondern stets durch eine vollkommen trockene Porzellanschicht von dem zweiten Pole getrennt ist. Es ist sonach eine Mischung und Entzündung der gebildeten Gase ausgeschlossen.

In jenen Fällen, in welchen nur geringe primäre Energie zu Gebote steht, hei welchen also ein elektrolytischer Unterbrecher unnötig wird, gelangt der Quecksilberstrahlunterbrecher |291| zur Verwendung. Dieser Unterbrecher ist, wenn er auch mit den elektrolytischen Unterbrechern nicht verglichen werden kann, dennoch imstande, selbst hohen Anforderungen bei grosser Oekonomie, zu entsprechen, und eignet sich jedenfalls viel besser als. der Hammerunterbrecher mit Platinkontakten, welcher für einen Dauerbetrieb nicht die genügende Sicherheit bietet. Fig. 17 zeigt einen elektrolytischen Unterbrecher in Aussenansicht und ein herausgenommenes Diaphragma.

Textabbildung Bd. 318, S. 291

Der Morsetaster.

Um mit möglichst hohen Energiemengen arbeiten zu können, wie solche bei Anwendung des elektrolytischen Unterbrechers erzeugt werden, musste der in den Primärkreis eingeschaltete Zeichengeber eigenartig konstruiert werden. Zu diesem Zwecke ist seine eigentliche Stromschlusstelle von der Unterbrechungsstelle in der Weise getrennt, dass sich vorerst die Unterbrechungsstelle und dann erst derHauptkontakt schliesst, während sich beim Unterbrechen vorerst der Hauptkontakt öffnet und für den Strom nur noch durch den Funkenzieher ein Durchgang so lange vorhanden bleibt, bis sich in der zweiten Bewegungsphase der Strom vollständig unterbricht. Der Hauptkontakt bleibt infolgedessen stets funkenlos und daher auch rein. Der Funkenzieher ist ähnlich wie die bekannten Starkstromausschalter mit Kohlekontakten und magnetischer Funkenlöschung versehen, so dass auch hier die Bewegung des Tasters zum Zwecke des Telegraphierens mit der nötigen Schnelligkeit ohne Anstand vollzogen werden kann.

Die Kohlekontakte sind nachschiebbar und lassen sich auch leicht auswechseln. Durch diese eigenartige Konstruktion des Zeichengebers ist es gelungen, mit Stromstärken bis zu 50 Ampère arbeiten zu können, ohne dass der Zeichengeber, dessen äussere Ansicht Fig. 18 zeigt, Schaden nimmt.

Textabbildung Bd. 318, S. 291
Textabbildung Bd. 318, S. 291

4. Der Schwingungskreis. Derselbe besteht:

a) Aus einem System Leydenerflaschen. Für dieselben wurde die Röhrenform gewählt, weil es nur auf diesem Wege möglich war, eine möglichst grosse und widerstandsfähige Kapazität auf einen möglichst kleinen Raum zusammen zu drängen. Die Röhren sind aus widerstandsfähigem Glase gefertigt und haben einen Durchmesser von 25 mm und eine zwischen 2,5 und 3 mm schwankende Wandstärke. Die Kapazität einer Röhre beträgt 0,0004 bis 0,0005 Mikrofarad. Jede Röhre kann, wie dies aus Fig. 19 ersichtlich, falls sie bricht oder |292| durchgeschlagen wird, in einfacher Weise durch eine Reserveröhre ersetzt werden. Man kann durch die dargestellte Anordnung der Röhren ohne durchgreifende Veränderungen vornehmen zu müssen, leicht von einer Kapazität auf die andere übergehen und letztere daher zwischen 0,0002 bis 0,0048 Mikrofarad stets um 0,0002 Mikrofarad ansteigend verändern, wodurch die zu verwendende Wellenlänge innerhalb sehr weiter Grenzen veränderlich wird.

b) aus einem Transformator. Er dient dazu, die in dem Primärstromkreis erregten Wellen auf den Senderstromkreis zu übertragen. Die Primärwicklung wird so berechnet, dass sie im Vereine mit der grossten Kapazität die gewünschte Wellenlänge ergibt. Es ist hierbei wünschenswert, aber durchausnicht notwendig, dass die Höhe des Sendedrahtes einem Viertel der Wellenlänge gleichkommt. Die Sekundärwicklung richtet sich nach der in Aussicht genommenen Wellenlänge. Da sie den Gesetzen gewöhnlicher Transformatoren nicht folgt, muss sie in Verbindung mit dem Luftdrahte auf ein Maximum der Resonanz einreguliert werden.

Die Wicklungen dieser Transformatoren sind, da bei ihnen hohe Spannungen auftreten, unter Oel gelegt und werden in einem nach aussen öldicht abgeschlossenen Kasten von 20 cm Durchmesser untergebracht. Die Aussen an sieht eines derartigen Transformators ist aus Fig. 20 zu entnehmen.

Textabbildung Bd. 318, S. 292

(Fortsetzung folgt.)

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