Titel: | Verbesserungen an elektrischen Telegraphen, worauf sich Henry Mapple, William Brown und James Mapple zu Childs-Hill, in der Grafschaft Middlesex, am 23. Juni 1847 ein Patent ertheilen ließen. |
Fundstelle: | Band 108, Jahrgang 1848, Nr. XXIII., S. 121 |
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XXIII.
Verbesserungen an elektrischen Telegraphen,
worauf sich Henry
Mapple, William
Brown und James
Mapple zu Childs-Hill, in der Grafschaft Middlesex, am 23. Juni 1847 ein Patent ertheilen
ließen.
Aus dem Repertory of Patent-Inventions, Febr. 1848,
S. 65.
Mit Abbildungen auf Tab.
III.
Mapple's Verbesserungen an elektrischen Telegraphen.
Den Gegenstand unserer Erfindung bildet
1) die Anordnung einer magnetisirten Stahlscheibe innerhalb galvanischer Windungen,
welche dem zeichengebenden Apparate die nöthigen Bewegungen ertheilt, um sichtbare
und hörbare Zeichen hervorzubringen;
2) die Anordnung einer magnetisirten Stahlscheibe in Verbindung mit einem
Elektromagnet, wobei eine Zurückhaltung dieser Platte in Folge rückständiger
Elektricität nach Unterbrechung der Kette nicht stattfindet;
3) eine telegraphische Zeigervorrichtung, bei welcher der Zeiger jedesmal auf Null
oder einen sonstigen bestimmten Punkt zurückfällt, nachdem derselbe sich mehr oder
weniger von dem letzteren entfernt hat, so daß er also immer von demselben Punkte
ausgeht.
Durch die Anwendung einer magnetisirten Stahlscheibe innerhalb eines cylindrischen
Multiplicators sind wir in den Stand gesetzt, eine raschere Bewegung zu erzielen und
die Vibration des Zeigers zu vermindern. Der Hauptunterschied zwischen unserer
Anordnung und dem gewöhnlichen Nadeltelegraphen besteht darin, daß unser permanenter
Magnet kreisförmig und der Multiplicator cylindrisch ist, ferner, daß der Zeiger an
der Achse der Magnetscheibe rechtwinkelig zu der die Pole der Scheibe verbindenden
Linie angeordnet ist.
Fig. 1 stellt
einen vollständigen telegraphischen Apparat in der Frontansicht dar. Oben auf dem
Gehäuse befindet sich eine Uhr, deren Schlagwerk mit Hülfe der Vorrichtungen Fig. 2, 3, 5 und 6 zu jeder Zeit
in Thätigkeit gesetzt werden kann um hörbare Zeichen zu geben.
Fig. 2 ist
eine theilweise Ansicht des hinteren Theils der inneren Einrichtung des Instruments
mit der Rückseite der Uhr;
Fig. 3 die
Ansicht eines Theils der Vorderseite der Uhr, mit Hinweglassung eines Theils des
Zifferblattes, um die Einrichtung des Schlagwerks deutlicher darzulegen.
Fig. 5 stellt
gleichfalls eine Frontansicht eines Theils des Apparats in Fig. 3, nur in anderer
Lage dar, und
Fig. 6 einen
Grundriß des oberen Theils der Uhr nebst dem mit dem Multiplicator in Verbindung
stehenden Mechanismus. a ist eine Vorrichtung um den von
der Batterie ausgehenden elektrischen Strom mit dem Multiplicator b zu verbinden. Zur Einleitung oder Unterbrechung dieses
Stroms braucht nur der kleine Knopf von a rechts oder
links gedreht zu werden. Die durch den Multiplicator b
Fig. 6 gehende
punktirte Linie c bezeichnet die Achse, welche die
magnetisirte Stahlscheibe d trägt, und in kleinen Lagern
e, e ruht. f ist ein
kleiner subtiler an dem Ende der Achse c befestigter
Arm; g ein an der nämlichen Achse befestigter Hebel,
welcher das Pendel der Uhr trägt; h ein Arm, welcher den
Einfall k des Quadranten aushebt und dadurch das
Schlagwerk der Uhr frei macht; i, i zwei kleine
Aufhälter, welche den Spielraum des Theils f reguliren;
l das Gestell, worin der Multiplicator b befestigt ist. Soll nun das Schlagwerk zum Behuf der
Signalisirung ausgelöst werden, so dreht man den Knopf oder die Handhabe von a nach der einen Richtung; die dadurch eingeleitete
elektrische Strömung wirkt, den Multiplicator umkreisend, auf die magnetisirte
Stahlscheibe d, und ertheilt derselben eine Drehung;
dadurch wird der kleine an dem Ende der Spindel c
befestigte Arm f aus dem Zustand der Ruhe Fig. 5 und 6 in die Fig. 3
dargestellte Lage bewegt, so daß der obere Theil desselben unmittelbar über das Ende
des Arms h und unter das Ende des Hebels g zu liegen kommt. Da das Pendel der Uhr stets in
Bewegung ist, so kommt der an der Pendelachse befestigte Hebel g mit dem kleinen Arm f in
Berührung, ertheilt demselben einen leichten Druck, hebt dadurch den Einfall k und löst das Schlagwerk aus. So lange der galvanische
Strom nicht unterbrochen wird, bleibt der Arm f in der
Fig. 3
bezeichneten Lage und das Schlagwerk in Thätigkeit.
Fig. 4 stellt
die beiden an das Zifferblatt befestigten Multiplicatoren im Grundrisse, Fig. 7 im
Verticaldurchschnitt nach der Linie A, B dar. Man sieht
in dieser Figur deutlich die Verbindung der magnetisirten Stahlscheibe mit dem
Multiplicator. An dem vorderen durch das Zifferblatt hervorragenden Ende der Spindel
c ist ein Zeiger von Elfenbein, Holz oder einem
sonstigen nichtleitenden Material befestigt. Die Zeiger in Fig. 1 befinden sich im
Zustande der Ruhe. In Folge der Einwirkung des galvanischen Stroms wird die
Stahlscheibe d abgelenkt, folglich nehmen die an ihrer
Achse befestigten Zeiger n, n eine nach der rechten oder
linken Seite geneigte Lage an, je nach der Richtung des Stroms. Die in Fig. 1
dargestellte Anordnung der Buchstaben oder Zeichen auf dem Zifferblatte bildet keinen Theil
unserer Erfindung. Die gegen jeden Buchstaben gerichteten Pfeile bezeichnen die
Lage, in die der Zeiger durch die Bewegung der Handhabe des Commutators gebracht
wird. Als Commutator bedienen wir uns vorzugsweise der in Fig. 15 und Fig. 16
dargestellten Vorrichtung, die wir jedoch nicht als unsere Erfindung in Anspruch
nehmen. Wir gehen nun auf den bereits oben bezeichneten zweiten Theil unserer Erfindung über.
Fig. 8 stellt
den telegraphischen Apparat in der Frontansicht dar.
Fig. 9 ist
eine Seitenansicht desselben mit Hinweglassung der Seitenwand des Gehäuses, um einen
Blick auf den inneren Mechanismus zu gestatten, welcher Fig. 10 und 11 abgesondert
und deutlicher dargestellt ist.
Fig. 14 zeigt
das Zifferblatt Fig.
8 mit seinen Buchstaben in einem größeren Maaßstabe.
Fig. 10
stellt die Rückseite des Zifferblattes mit seinem Mechanismus dar. A, A sind zwei elektromagnetische Windungen; B, B zwei unter dem Namen Hebelhemmung bekannte
mechanische Anordnungen, bei denen im vorliegenden Falle die Unruhfedern weggelassen
sind. Die Unruhen C, C bestehen aus magnetisirtem Stahl.
Zur besseren Erläuterung ist das Hemmungsrad E mit
seinem Zeiger D in Fig. 12 in größerem
Maaßstabe dargestellt, während Fig. 11 einen Theil der
Hemmung und einen Theil des Multiplicators in Verbindung mit der magnetisirten
Unruhe C zeigt. Die Bewegung des Zeigers D wird auf folgende Weise bewirkt. In Folge des durch
den Elektromagnet A gehenden elektrischen Stroms erhält
die Unruhe C, je nach der Richtung des Stroms eine
Drehung nach der rechten oder linken Seite. Diese wechselnde Bewegung ist ähnlich
der natürlichen Bewegung, welche die Unruhe C unter
gewöhnlichen Umständen hat, wenn sie mit ihrer Spiralfeder versehen ist. Das
Hemmungsrad E wird dadurch frei, und wie in gewöhnlichen
Fällen, vermittelst des Räderwerks herumgeführt und mit ihm der an seiner Achse
befestigte Zeiger Fig. 8 und 14. Jede Bewegung der
Unruhe C nach der rechten oder linken Seite in Folge des
Einflusses der elektrischen Strömung, veranlaßt den Zeiger D sich um einen Buchstaben vorwärts zu bewegen. Bei der Fig. 8 und 10 dargestellten
Anordnung eines doppelten Instrumentes kann man die Zeiger auf ihren Zifferblättern
nach entgegengesetzten Richtungen sich bewegen lassen, d.h. den einen links und den
andern rechts. In Folge der wiederholten Bewegungen der Handhabe des Commutators
nach der rechten oder linken Seite bewegt sich der Zeiger D mit großer Geschwindigkeit im Kreise, bis er auf den verlangten Buchstaben zeigt,
worauf eine Pause erfolgt, und so fort, bis das verlangte Wort telegraphirt ist.
Die Wirkungsweise des Commutators wollen wir mit Hülfe der Hälfte von Fig. 15 erläutern. Die
Spindel, woran die Handhabe befestigt ist, läuft frei in zwei Lagern; die Stifte,
welche die Verbindung mit den an den Seiten der Spindel angebrachten Federn
herstellen, sind mit Elfenbein umgeben, um sie von der Spindel zu isoliren. Von den
Federn gehen Metallstreifen nach den Endpunkten an der Rückseite des Instrumentes
Fig. 15,
woran die Leitungsdrähte befestigt sind. Wenn man nun die Handhabe des Apparates
nach der rechten oder linken Seite bewegt, entsteht ein galvanischer Strom nach der
einen oder der andern Richtung, indem der isolirte Stift mit den zu beiden Seiten
angebrachten Federn in Berührung kommt. Befindet sich die Handhabe in der Fig. 8
dargestellten Lage, so ist der galvanische Kreislauf unterbrochen.
Die Figuren
13 und 13* dienen zur weiteren Erläuterung der Anwendbarkeit der Hemmung zum
Signalisiren mit Hülfe des elektrischen Stroms. Fig. 13 ist ein Grundriß
und Fig. 13*
eine Seitenansicht. In Fig. 13 bemerkt man
einen Theil eines Elektromagnet E in Thätigkeit. G ist eine magnetisirte Stahlscheibe, welche durch den
Einfluß der elektrischen Strömung um einen Bogen gedreht wird; an ihrer Achse
befindet sich eine kleine kreisrunde Scheibe H, deren
eine Seite, wie Fig. 19 und 19* zeigt, abgefeilt
ist. J, J sind zwei an einer Spindel befindliche
Hemmungsräder, welche so angeordnet sind, daß die Zähne des einen den Zwischenräumen
zwischen den Zähnen des andern gegenüber zu liegen kommen. In Folge der Ablenkung
der magnetisirten Stahlscheibe G löst das Stück H bei jeder Bewegung das eine oder das andere der
Hemmungsräder J, J aus, so daß diese durch das Räderwerk
umgetrieben werden. An der Achse der Hemmungsräder sind aber die Zeiger k befestigt.
Fig. 17
stellt eine Anordnung dar, um einen Zeiger nach Erforderniß rechts oder links sich
drehen zu lassen.
Die Figuren
18 und 18* stellen einen Theil der nämlichen Anordnung, in größerem Maaßstabe
gezeichnet, dar. L ist eine magnetisirte Stahlscheibe,
an deren Achse ein Paar Einfälle M befestigt sind. Die
in die Zähne des Rades N eingreifenden Theile der
letztem sind so angeordnet, daß, wenn sie sich in Thätigkeit befinden, der obere
Theil dem Raume über dem Jahn gegenüber liegt, während der untere Theil in den Raum
unter demselben Zahn eingetreten ist. Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist nun
folgende. Wenn durch den galvanischen Strom die magnetische Stahlscheibe L
rechts oder links abgelenkt wird, so kommt der eine Arm des Einfalls M in Thätigkeit; während sich nun das Rad N nach einer Richtung bewegt, wird die unmittelbar über
dem Rade N an einem Zapfen hängende Rolle O durch den Zahn dieses Rades gehoben, fällt in den
nächsten Zwischenraum, hemmt auf diese Weise das Rad N,
und hält es in seiner Lage, wenn der Arm des Einfalls M
zurückbewegt wird. Wenn der galvanische Strom umgekehrt wird, so bewegt sich das Rad
N nach der entgegengesetzten Richtung, indem nun der
andere Arm des Einfalls, in Thätigkeit kommt. Die Achse des Rades N enthält an ihrem Ende einen Zeiger, welcher auf einem
Zifferblatte läuft, worauf die Buchstaben des Alphabets vertheilt sind. Indem man
nun mit Hülfe dieser Anordnung den Zeiger nach der rechten oder linken Seite bewegt,
anstatt ihn ums ganze Zifferblatt laufen zu lassen, können Worte und Nachrichten mit
großer Leichtigkeit telegraphirt werden.
In Fig. 10 ist
eine Spieldose angebracht, um zu zeigen, wie einer der Elektromagnete angewendet
werden kann, um irgend einen Apparat zur Ertheilung hörbarer Zeichen auszulösen.
Vorn am Multiplicator ist nämlich, wie Fig. 0 zeigt, ein
magnetisirter Stahlring angebracht, welcher je nach der Richtung des galvanischen
Stroms hin- oder zurückschwingt; diese Bewegung löst den Windflügel a des Weckers oder der Spieldose aus.
In Fig. 20 bis
24 ist
ein anderer telegraphischer Signalapparat abgebildet. Fig. 20 stellt das
Instrument in der Frontansicht dar. Fig. 21 zeigt die
Rückseite des Zifferblattes und die beiden an dasselbe befestigten Elektromagnete
A, A, nebst den magnetisirten Stahlscheiben B, B. Fig. 22 ist eine
Seitenansicht von Fig. 21, woraus man ersieht, daß der Zeiger mit der magnetischen Scheibe
B an einer und derselben Achse sitzt. Der Zeiger
bewegt sich nach der rechten oder der linken Seite, je nachdem der Nord- oder
Südpol der Stahlscheibe B unter dem Einfluß des
elektrischen Stromes sich befindet.
Die Fig. 23
und 24
stellen den Elektromagnet A zur besseren Erläuterung in
größerem Maaßstabe dar. 1, 1 ist ein Stück weiches Eisen, welches einen permanenten
in ein Messingstück passenden Anker bildet.
Die auf die dritte Abtheilung unserer Verbesserungen Bezug habenden Anordnungen sind
in den Fig.
25 bis 29 dargestellt.
Fig. 25 ist
eine Frontansicht des Zifferblattes;
Fig. 26 eine
Seitenansicht mit Hinweglassung der vorderen Platte, um den inneren Mechanismus
deutlicher zu zeigen.
Fig. 27 ist
eine Endansicht,
Fig. 28 ein
Grundriß und
Fig. 29 eine
vergrößerte Ansicht einiger Theile. m, m', sind zwei
Elektromagnete, n eine magnetisirte Stahlscheibe, an
deren Achse o der Einfall p
befestigt ist; q ein gezahnter Quadrant; v eine magnetische Stahlscheibe, an deren Achse s ein Einfall r mit
Gegengewicht befestigt ist. Wenn nun die magnetisirte Scheibe n durch den Einfluß des galvanischen Stroms gedreht wird, so tritt der an
der nämlichen Achse befestigte Arm p zwischen die Zähne
des Quadranten q; der leicht an der Achse s hängende und äquilibrirte Einfall r aber wird durch die geneigte Seite des mit seinem Ende
im unmittelbaren Contacte befindlichen Zahns bis zur Spitze des nächsten Zahns
gehoben, worauf er durch sein eigenes Gewicht in den Raum auf der andern Seite des
nämlichen Zahns fällt und den Quadranten um einen Zahn weiter bewegen hilft. Der auf
dem Zifferblatte laufende Zeiger t ist an dem Ende der
Achse u befestigt. Wenn daher der elektrische Strom
wiederholt von einem und demselben Pole der Batterie aus in Thätigkeit gesetzt wird,
so veranlassen die wiederholten Einwirkungen des Arms p
und des Einfalls r den Quadranten q und mit ihm den Zeiger q sich auf den
verlangten Buchstaben zu bewegen. Soll der Zeiger auf den Anfangspunkt des
Zifferblattes zurückfallen, so läßt man den galvanischen Strom vom andern Pol der
Batterie ausgehen, worauf die Scheibe n eine Drehung
nach der entgegengesetzten Richtung macht und den Arm p
mit sich nimmt. In den galvanischen Kreislauf ist auch der Elektromagnet m' eingeschlossen. In Folge der dadurch bewirkten
partiellen Drehung der magnetisirten Scheibe v wird der
an ihrer Achse befestigte Einfall R aus den Zähnen des
Quadranten q gehoben; dadurch wird der Quadrant ganz
frei, und fällt vermöge seines Gegenwichtes sammt dem Zeiger auf den Anfangspunkt
zurück. Die Geschwindigkeit womit die Signale ertheilt werden können, indem man den
Zeiger an jeder beliebigen Stelle des Zifferblattes frei läßt, so daß er jedesmal
auf einen gewissen Ausgangspunkt zurückfällt, ist ein für telegraphische Zwecke sehr
wichtiger Umstand.