Titel: | Apparat zum gleichzeitigen Telegraphiren in entgegengesetzten Richtungen auf demselben Leitungsdrahte; für Karl Wilhelm Siemens in London als Mittheilung am 8. Nov. 1854 patentirt. |
Fundstelle: | Band 139, Jahrgang 1856, Nr. XXXVI., S. 161 |
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XXXVI.
Apparat zum gleichzeitigen Telegraphiren in
entgegengesetzten Richtungen auf demselben Leitungsdrahte; für Karl Wilhelm Siemens in
London als Mittheilung am 8. Nov. 1854 patentirt.
Aus dem London Journal of arts, Decbr. 1855, S.
350.
Mit Abbildungen auf Tab.
III.
Siemens' Apparat zum gleichzeitigen Telegraphiren in
entgegengesetzten Richtungen auf demselben Leitungsdrahte.
Fig. 24
stellt eine der Anordnungen zu diesem Zweck dar. Sie besteht aus zwei
telegraphischen und zwar vorzugsweise Morse'schen
Instrumenten A, A', welche an den entgegengesetzten
Stationen aufgestellt sind. Diese Instrumente werden durch locale Batterien B, B' in Thätigkeit gesetzt. Die localen Ketten sind
punktirt dargestellt. C, C' sind die transmittirenden
Instrumente, deren jedes aus zwei Elektromagneten a, b
und den Hebeln c, d aus weichem Eisen besteht, welche an
die Elektromagnete innerhalb der Spiralen befestigt sind. Der Elektromagnet b mit seinem Arm c ist fest,
während der Elektromagnet a mit seinem doppelten Hebel
d sich drehen kann, jedoch durch die Feder f gegen seinen Aufhälter zurückgehalten wird. Dieser
transmittirende Apparat ist in Fig. 28 in einer
Detailansicht dargestellt und soll unten näher beschrieben werden. D, D' sind die gewöhnlichen Tasten oder Contacthebel des
Morse'schen Apparates. E,
E' sind Widerstandsspiralen, bestehend aus einem dünnen Neusilberdraht von
beträchtlicher Länge, welcher einen Widerstand gleich demjenigen des
Telegraphendrahtes darbietet. Dieser Widerstand kann durch Umdrehung der kleinen
Zeiger g, g', Fig. 24, regulirt werden.
F, F' sind galvanische Batterien zum Betrieb der
Telegraphen. Beim Niederdrücken der Taste D wird die
Kette der Batterie F geschlossen. Der galvanische Strom
geht nun von dem Zinkpol dieser Batterie durch den Draht 1 in das Metallstück h, welches in diesem Moment mit dem Hebel D nicht in Berührung ist und von da nach zwei Richtungen: erstens durch
den Draht 2, die Windungen des Elektromagneten b und die
Widerstandsspirale E in das Erdreich, aus diesem durch
den Draht 3 und den Tasthebel D in das Contactstück i und von diesem endlich zurück in den Kupferpol der
Batterie F. Der zweite Strom nimmt von h seinen Weg durch den Draht 4 und die Windungen des
Elektromagneten a in den Leitungsdraht L. An der andern Station gelangt der Strom durch die
Windungen des Elektromagneten a' und durch den Draht 5
nach dem Stück h' und von da durch den Tasthebel D' und den Draht 6 in das Erdreich. Die Erdschichte
durchströmend, gelangt der galvanische Strom in den Draht 3 und durch den Tasthebel
D gleichfalls nach dem Kupferpol der Batterie F. Es ist zu bemerken, daß beide Elektromagnete a und b des Instrumentes C gleich stark erregt werden, und da die Hebel c und d gleichnamige
magnetische Pole werden, so stoßen sie einander ab; es wird daher keine Bewegung
erfolgen. An der andern Station bringt der Strom eine Wirkung nur auf den
Elektromagneten a' hervor; sein beweglicher Arm d' nähert sich daher dem festen Arm des weichen Eisens
c' und stellt dadurch die Berührung zwischen den
äußersten Enden des Hebels d' und dem Contactstück m' her. Dadurch wird die Kette der Localbatterie B' geschlossen und die Armatur des Instrumentes A' so lange angezogen, als die Taste D an der entgegengesetzten Station niedergedrückt
bleibt. Es entsteht somit auf dem Papierstreifen ein Zeichen. Es ist einleuchtend,
daß das Niederdrücken der Taste D' auf gleiche Weise in
dem Instrumente A eine Bewegung hervorbringen wird, wie
das Niederdrücken der Taste D in dem Instrumente A'.
Wenn beide Tasten D und D'
gleichzeitig niedergedrückt werden, so werden dadurch beide Batterien F und F' in die Kette des
Telegraphendrahtes eingeschaltet, so daß die gleichnamigen Pole einander gegenüber
liegen. Da die Stärke beider Batterien ungefähr die gleiche ist, so wird kein
bemerkbarer Strom durch den Telegraphendraht gehen, folglich werden die
Elektromagnete a und a'
nicht afficirt werden. Die von jeder Batterie durch die Elektromagnete b und b' und die
Widerstandsspiralen E und E,
gehenden Localströme erregen Magnetismus in den festen Armen c, c', welche sofort die weichen Eisenhebel d,
d' anziehen und dadurch die localen Ketten beider Instrumente herstellen.
In dem Moment wo eine der Tasten, z.B. D, frei gelassen
wird, tritt die Batterie F aus der Kette und der
Elektromagnet B verliert seinen Magnetismus. Auf der
andern Seite nimmt der Strom von der Batterie F seinen
Weg durch den Telegraphendraht und erregt den Elektromagneten a in dem Moment, wo die Erregung des Elektromagneten b aufhört. Die Arme c und
d bleiben in Berührung und der Localstrom des telegraphischen
Instrumentes dauert fort. An der gegenüberliegenden Station fährt die Batterie F' fort den Elektromagneten b' durch ihren Localstrom zu erregen, und fängt an, den Elektromagneten
a' durch den Strom des Leitungsdrahtes zu erregen.
Die beiden Arme c' und d'
stoßen einander als gleichnamige Pole zweier Elektromagnete ab und der Localstrom
der Batterie B' wird unterbrochen. Der bei h ankommende Strom des Telegraphendrahtes geht jedoch
nicht vollständig durch den Hebel D und den Draht 3 nach
der Erde, sondern ein kleiner Theil desselben nimmt seinen Weg durch die Windungen
des Elektromagneten b und die Widerstandsspiralen E in die Erde. Der Arm c
wird daher einen gewissen Grad von Magnetismus beibehalten, welcher aber so gering
seyn wird, daß er in Vergleich mit dem Magnetismus des Armes d ganz außer Acht gelassen werden darf.
Es ist wichtig, den Widerstand der Spiralen von Zeit zu Zeit nach demjenigen des
Leitungsdrahtes zu reguliren. Zu diesem Zweck ist ein Galvanometer angeordnet,
dessen Nadel in einer aus zwei Drähten bestehenden Spirale spielt; der eine dieser
Drähte bildet einen Theil der localen Kette, der andere einen Theil des
Leitungsdrahtes. Wenn nun beim Niederdrücken des Tasthebels die Nadel abgelenkt
wird, so ist dieses ein Zeichen, daß ein Strom den andern überwiegt; der Zeiger der
Widerstandsspiralen muß daher so weit bewegt werden, bis das Niederdrücken der Taste
am Galvanometer keine merkbare Ablenkung mehr hervorbringt. Die Nadel dieses
Galvanometers wird stets abgelenkt, wenn die Taste des Instrumentes der
gegenüberliegenden Station niedergedrückt wird, und kann daher als Nadeltelegraph
benützt werden. Die beschriebene Anordnung hat auch den beabsichtigten Erfolg, wenn
man die Pole der Batterie umkehrt. Beim gleichzeitigen Niederdrücken beider Tasten
erlangt der Strom des Telegraphendrahtes in diesem Falle die doppelte Intensität des
durch die Widerstandsspiralen oder die Localketten gehenden Stromes, und der
Magnetismus der Elektromagnete a und a' wird die Hebel d und d' anziehen, ungeachtet des gleichnamigen Magnetismus in
den Armen c und c'.
Fig. 25
stellt eine andere Anordnung dar zum gleichzeitigen Telegraphiren nach
entgegengesetzter Richtung mittelst eines und desselben Leitungsdrahtes. A und A' sind telegraphische
Instrumente, welche nach geschlossener Localkette durch die Batterien B und B' in Thätigkeit
gesetzt werden. C und E auf
der einen Seite und C' und E' auf der andern Seite sind die transmittirenden Apparate zum Schluß der
Localketten. Die Armaturen der Instrumente E und E' werden durch die Federn o,
o' gegen ihre Aufhälter zurückgehalten, während die Armaturen der
Instrumente C und C'
durch Federn p und p' von doppelter Kraft
zurückgehalten werden. Wenn der Tasthebel D
niedergedrückt wird, so geht ein Strom von dem Zinkende der Batterie durch den Draht
1, durch die Spirale des Instrumentes C, den
Telegraphendraht und die Windungen des Instrumentes C'
der andern Station; von da durch die Drähte 2 und 3, durch die Windungen des
Instrumentes E' und durch den Draht 4 in das Erdreich;
endlich durch den Draht 5 nach dem Kupferpol der Batterie F. Der Batteriestrom erregt in den Elektromagneten der Instrumente C, C' und E' den Magnetismus
in gleicher Stärke. Diese Stärke ist jedoch nicht hinreichend, die zurückhaltende
Kraft der größeren Federn p und p', wohl aber um die schwächere Feder o' zu
überwältigen und durch Anziehung der Armatur des Instrumentes E' den Strom der localen Batterie B'
herzustellen.
Der telegraphische Apparat A' bringt daher ein Signal
hervor, während der Apparat A nicht afficirt wird. Wird
umgekehrt der Tasthebel D' niedergedrückt, so geht der
Strom von dem Zinkpol der Batterie F' durch den Draht 6
in die Erde, dann durch den Draht 7 der andern Station und durch die Windungen des
Instrumentes E, ferner durch die Drähte 8 und 1, die
Windungen des Instrumentes C, den Telegraphendraht L, die Windungen des Instrumentes C', den Draht 2 und den Tasthebel D' nach dem
Kupferpol der Batterie F'. Der in den Instrumenten E, C, C' erregte Magnetismus bewirkt nur die Anziehung
der Armatur von E, welche durch die schwache Feder o zurückgehalten wird, und somit den Schluß der localen
Kette der Batterie B. Der telegraphische Apparat A bringt daher ein Signal hervor. Sollten die Tasthebel
D und D' gleichzeitig
niedergedrückt werden, dann würden beide Batterien F und
F' in die Kette des Telegraphendrahtes
eingeschaltet. Von dem Zinkpol der Batterie F ausgehend,
würde der Strom den Draht 1, das Instrument C, den
Telegraphendraht L, das Instrument C', den Draht 2, den Tasthebel D', die Batterie F', das Erdreich durchlaufen
und endlich durch den Draht 5 zum Kupferpol der Batterie F gelangen. Die summirte Kraft beider Batterien aber würde hinreichen, um
die zurückhaltende Kraft der stärkern Federn p und p' zu überwältigen. Die Armaturen der Instrumente C und C' würden beide
angezogen und die Ketten der Localbatterien B und B' geschlossen. Die gleichzeitige Bewegung beider
telegraphischen Apparate ist somit außer Zweifel.
Fig. 28
stellt den verbesserten transmittirenden Apparat im Grundrisse dar. Auf der
Basisplatte A sind zwei hohle Holzcylinder angeordnet,
auf welche die Drähte in gewöhnlicher Weise gewunden sind. Die Höhlungen der
Cylinder enthalten Stangen oder Röhren aus weichem Eisen, welche frei um Stahlspitzen
rotiren und jene Höhlungen beinahe ausfüllen. Die Eisenstange oder Röhre des
Cylinders B enthält oben und unten zwei Arme aus weichem
Eisen; diejenige des Cylinders B' enthält zwei ähnliche
Arme E', E'. Ein Messingarm F ragt von dem unteren Arm E hervor und endigt
zwischen zwei Stellschrauben N und O, mit deren Hülfe die Stellung des Arms E adjustirt und fixirt werden kann. Ein ähnlicher
Messingarm G ragt von dem unteren Arm E' hervor und endigt zwischen einer isolirten Widerlage
K und einer metallenen Contactschraube M.
Der Hebel G wird durch eine Spiralfeder H, deren Spannkraft mittelst der Adjustirschraube I regulirt werden kann, gegen seine isolirte Widerlage
K zurückgehalten. Die Widerlagen K und M befinden sich an
einem Metallstück L, welches mittelst der Schraube T leicht bewegt werden kann, um zu jeder Zeit den
Abstand zwischen den Armen E und E' reguliren zu können. Die Länge der Bewegung des Arms G und folglich auch der Arme E und E' wird unabhängig mittelst der
Stellschraube M regulirt. Wenn nun ein galvanischer
Strom die Windungen der Elektromagnete durchläuft, so ziehen die Arme E und E' einander an, und
der Arm G bewegt sich gegen die Metallspitze M, um die Localkette des telegraphischen Instrumentes zu
schließen. Instrumente dieser Art, welche mit solchen Adjustirvorrichtungen versehen
sind, lassen sich bei den telegraphischen Instrumenten A
und A', Fig. 24 und 25, mit
Vortheil anwenden.
Bei dem chemischen Telegraphen von Bain bediente man sich
zur Beförderung der Signale seither durchlöcherter Papierstreifen. Die verschiedenen
Signale wurden dargestellt durch die Combination von Punkten und Linien, und diese
wurden durch entsprechende runde und längliche Löcher in einem Papierstreifen
hervorgebracht. Bedient man sich bei Morse's Telegraphen, welcher die Signale mittelst eines mit der
Armatur des Elektromagneten verbundenen Stiftes erzeugt, eines Papierstreifens mit
runden oder kurzen und mit länglichen Löchern, so zeigt es sich, daß die
Geschwindigkeit, womit der Apparat arbeitet, aus folgender Ursache eingeschränkt
wird. Wenn sich das Papier mit einer solchen Geschwindigkeit bewegt, daß der Wirkung
des Elektromagneten beim Vorübergang eines der kurzen Löcher an dem sogenannten
Finger oder Schreiber gerade hinreichende Zeit geboten ist, so zeigt es sich, daß
während des Vorüberganges eines der länglichen Löcher der rückständige Magnetismus
so stark ist, daß er die Rückkehr der Armatur verzögert und somit auf die
Geschwindigkeit des Signalisirens einen nachtheiligen Einfluß ausübt. Dieser
Uebelstand wird dadurch beseitigt, daß man alle Löcher gleich groß macht und die
Signale durch einen größeren oder geringeren Abstand derselben von einander erzeugt. Auf diese Weise
ersetzen zwei dicht neben einander befindliche runde Löcher ein längliches Loch.
Fig. 26
stellt den Mechanismus zum Durchlöchern der Papierstreifen im Grundriß und zwar
theilweise im Durchschnitt, Fig. 27 im senkrechten
Durchschnitte dar. A, B, C sind drei Tasten, welche
durch Federn in der Höhe erhalten werden, und sich bis zu den Schrauben y niederdrücken lassen. Die Tasten A und B drehen sich mit
ihren Naben d und e um einen
Zapfen I. Die Nabe e ist mit
einem Hebel versehen, und dieser enthält an seinem Ende einen elastischen Haken h', welcher in die Sperrzähne des Rades b greift. Die Nabe d der
Taste A enthält einen ähnlichen Hebel k, dessen elastischer Haken b in die Sperrzähne des kleineren Rades a
greift. Die Räder a und b,
sowie das Sperrrad c und die hohle Trommel H sind an einer in den Trägern E,
E gelagerten Achse G befestigt. Beim
Niederdrücken der Taste A gleitet der Haken h des Hebels k über einen
Zahn des Rades a hinweg und beim Loslassen der Taste
erhält das Rad a mit seiner Trommel H eine Drehung. Das Sperrrad c und der Sperrhebel L dienen zur Hemmung der
Bewegung der Trommel. Dieser Hebel erstreckt sich von einem beweglichen Gestell aus,
welches beim Niederdrücken einer der Tasten mittelst der Stellschrauben n oder n' gehoben wird, um
das Rad c auszulösen, und dasselbe einzuhalten, wenn es
seine durch die Hebel k oder g mitgetheilte Bewegung vollendet hat. Der Papierstreifen z tritt unterhalb der Tasten A und B in die Maschine. Derselbe gelangt
durch den Schlitz eines Metallstücks O und über einen
Theil der Trommel H, welche er verläßt, nachdem er die
Preßwalze P passirt hat. Die Walze P wird durch Federkraft gegen die Trommel H gedrückt und kann zum Behuf des Durchsteckens des
Papiers mit Hülfe des Hebels Q zurückgezogen werden. Das
Papier rückt bei jedem Niederdrücken der Tasten A und
B mit der Trommel H
vorwärts; eben so beim Niederdrücken der um die Achse M
drehbaren Taste C, welche an ihrem Ende einen Haken N enthält, der das Rad b
herumtreibt. Die Bewegung des Rades b wird durch den
Eintritt des Sperrkegels p zwischen die Zähne des Rades
gehemmt. Beim Niederdrücken der Taste A werden durch die
Stellschrauben 1, 1 zwei Schieber s und s' herabbewegt und zwei stählerne Stangen x und x' durch den
Papierstreifen z gedrückt. Beim Loslassen der Taste
heben die Federn t, t' die Schieber s, s', und der Papierstreifen, welcher nun zwei auf
einander folgende Löcher enthält, bewegt sich auf die beschriebene Weise vorwärts.
Beim Niederdrücken der Taste B wird nur ein einziges
Loch ausgeschlagen, indem die Stellschraube 2 dieser Taste die Stange x niederdrückt. Beim Loslassen der Taste B ist das Vorrücken des Papiers minder stark als vorher, weil das Rad b größer ist als das Rad a.
Beim Schlusse jedes Wortes wird die Taste C
niedergedrückt, wodurch das Papier, ohne durchlöchert zu werden, vorrückt. Es ist
wichtig, daß die Löcherreihe in der Mitte des Papierstreifens liege; da aber die
Breite der Streifen verschieden seyn kann, so ist zur Führung desselben folgende
Anordnung getroffen. Die Spindel R tritt durch die
Schieber T und T' mit rechts
und links gewundenen Schraubengängen, so daß beim Umdrehen der Spindel beide
Schieber gleichzeitig gegen einander bewegt oder von einander entfernt werden. Die
Schieber reichen bis zur Basisplatte D hinab und sind so
adjustirt, daß sie den Papierstreifen auf beiden Seiten berühren. Eine ähnliche
adjustirbare Führung steht mit der Spindel R' in
Verbindung.