Titel: | Verbesserungen an elektromagnetischen Inductions-Apparaten für telegraphische Zwecke; von J. B. Thompson in London. |
Fundstelle: | Band 179, Jahrgang 1866, Nr. XXXVI., S. 130 |
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XXXVI.
Verbesserungen an elektromagnetischen
Inductions-Apparaten für telegraphische Zwecke; von J. B. Thompson in
London.
Aus dem London Journal of arts, Februar 1865, S.
86.
Mit Abbildungen auf Tab.
II.
Thompson's selbstthätiger Inductionsapparat.
Der eigentliche Zweck der von Thompson neu construirten
Anordnungen für Inductions-Apparate (patentirt in England am 9. April 1864) geht dahin, letztere in
selbstständige Stromquellen so zu verwandeln, daß durch die eigene Thätigkeit des
Apparates die inducirten Ströme beständig dieselbe Richtung beim Austritte aus dem
Apparate beibehalten müssen. Sie ersetzen so den continuirlichen und nicht
wechselnden Strom der Telegraphirbatterie, und der Apparat wird auf diese Weise
befähigt, für den Betrieb eines jeden elektrischen Telegraphen in Anwendung kommen
zu können.
Bei seinem Apparate verwendet Thompson zwei Reihen von
Inductorien, die neben einander angebracht sind, und wobei in jeder Reihe entweder
zwei oder mehrere Inductionsrollen sich befinden, so daß jedoch in beiden Reihen die
Anzahl der Inductionsrollen dieselbe ist. Von den Hauptspiralen sind je zwei unter
sich hinter einander verbunden, so daß der primäre Strom abwechselnd durch das eine
oder das andere Paar dieser Spiralen gehen muß; die secundären Spiralen aber sind
hinter einander in jeder Reihe unter sich verbunden, so nämlich, daß dieselben eine
ununterbrochene Kette bilden, von welcher die abgewendeten zwei Enden die Polenden
repräsentiren, wovon das eine zur Luftleitung und das andere zur Erdleitung mittelst
des dazu gehörigen Commutators führt. Zu einem automatisch wirkenden Apparate wird
die vorliegende Anordnung durch die longitudinal hin- und hergehende
Bewegung, welche durch Einwirkung eines oscillirenden Ankers, wenn in jeder Reihe
bloß zwei Rollen sich befinden, durch gemeinschaftliche Wirkung mehrerer solcher
oscillirender Anker aber bei mehr als zwei Paaren von Inductionsrollen, ein
cylindrischer Stab erfährt, der bei seiner Bewegung nach einem Ende hin den
Stromwechsel für die primären Spiralen und an seinem anderen Ende die Commutation
für die inducirten Ströme zu bewerkstelligen hat. Bei der Anwendung von zwei Paaren
von Inductoren sind nämlich die abgewendeten Enden der Eisenkerne paarweise durch
ihren Anker fix mit einander verbunden; die einander gegenüber stehenden Enden der
Eisenkerne aber sind frei, und zwischen diesen kann ein auf jenen longitudinal sich
hin- und herbewegenden Stab gesteckter Anker so oscilliren, daß er bald an
die freien Enden des einen, bald an die des anderen Paares der Eisenkerne sich
anlegen muß. Der Durchgang des primären Stromes wird dabei so vermittelt, daß die
Polarität der einander gegenüber stehenden Enden zweier Eisenkerne dieselbe ist.
Verwendet man mehr als zwei Paare von Inductionsrollen, so kann man in ähnlicher
Weise die Anordnung so machen, daß ebenso viele Anker, als die Zahl der Rollenpaare
beträgt, auf die longitudinal hin- und hergehende Achse gesteckt, zur
Oscillation gelangen müssen, da je zwei der neben einander befindlichen
Hauptspiralen mit ihren Eisenkernen für die zugehörige bewegliche Armatur einen
Elektromagneten bilden.
Die Einrichtung des ganzen Apparates ist in horizontaler Projection in Fig. 15, in
einem Querschnitte von dem vorderen Ende aus in Fig. 16, in Fig. 18 aber
schematisch dargestellt. In letzterer bedeuten p, p die
primären oder Hauptspiralen, s', s' die secundären
Spiralen; im Uebrigen sind in allen Figuren gleiche Theile durch dieselben
Buchstaben bezeichnet. Auf der Grundplatte a, a befinden
sich die Inductorien b, c in zwei Reihen neben einander; b', c' sind die fixen Ankerplatten an den von einander
abgewendeten Enden der Eisenkerne, während der oscillirende Anker d', welcher an die Welle e,
e gesteckt ist, abwechselnd an die Polflächen des einen oder des anderen
Paares der Eisenkerne sich anlegen kann, zu welchem Zwecke diese Polflächen mit
Verlängerungen von Messing versehen sind, die diesem Anker gleichsam als Führung
dienen. Die Welle e, e hat ihre Lager in den fixen
Ankern b', c', die deßhalb durchbohrt sind, und ist an
ihren beiden Enden mit den Spiralen g, g versehen,
welche sie beständig in einer fixen Lage zu erhalten oder in diese zurückzuführen
suchen, wenn sie aus letzterer in Folge momentaner magnetischer Anziehung gebracht
worden ist. An dem einen Ende wirkt diese Welle bei ihrer hin- und
hergehenden Bewegung auf den Commutator k, k, an dem
abgewendeten Ende aber auf den Commutator n. Jener
besteht der Hauptsache nach in einem um eine horizontale Achse i drehbaren metallischen Quadranten h, h; diese Achse hat ihre Lager in dem festen Stücke
k, k und der Quadrant hat den Batteriestrom so zu
commutiren, daß er bald durch die Feder l, bald durch
l' eintritt. Ein Ende von jeher der beiden
Hauptspiralen ist nämlich (Fig. 18) mit einem Pole
der Batterie, das andere Ende der einen mit der Feder l,
das der anderen mit der Feder l' mittelst Klemmschrauben
verbunden, während der isolirt gelagerte Quadrant mit dem anderen Pole der Batterie
in Verbindung gebracht ist. Bewegt sich die Welle e nach
vorn, so drückt sie mittelst des an ihr angebrachten Zapfens e' (Fig.
17) auf einen Vorsprung h² des
Commutators, dreht den letzteren hierbei, so daß einer der federnden Ansätze h³ mit der Contactlamelle l in Verbindung tritt; in diesen: Augenblicke wird aber der Strom
umgekehrt, der Anker d' wird daher nach rückwärts
gezogen, die Welle e wird sohin ihren Rückweg antreten
und da durch die federnde Wirkung bei h³ der Arm
h, h wieder zurückgeführt wird, so kann jetzt der
Zapfen e' den Vorsprung h² auf der anderen Seite packen, um den Quadranten h, h in entgegengesetztem Sinne zu drehen. Da auch
hierbei wieder der Strom umgekehrt wird, so wiederholt sich jetzt die Commutation in
derselben Weise wie vorher und es wird also, so lange die Batterie nicht absichtlich
geöffnet wird oder überhaupt so lange dieselbe in Thätigkeit verbleibt, abwechselnd
durch die vorderen zwei Hauptspiralen und durch die hinteren beiden primären
Spiralen der Batteriestrom gehen müssen, während beim Durchgange des oscillirenden
Ankers d' durch seine mittlere Lage jedesmal die Kette
geöffnet ist. Der an dem rückwärtigen Ende der Welle e
angebrachte Commutator hat den Zweck, den Inductionsstrom, welcher beim Oeffnen der
primären Kette entsteht, beständig nach einem und demselben Sinne, die
Oeffnungsströme ebenfalls nach einem und demselben, aber in entgegengesetztem Sinne des vorigen zu
führen. Eines der Enden der unter sich verbundenen secundären Spiralen ist nämlich
in die Metallsäule p', das andere in die Säule bei p² eingeklemmt, während p¹ mit der isolirten Klemme p³,
und p² mit der isolirten Klemme p⁴ durch einen Draht in Verbindung steht; von
letzteren gehen die Drähte q, q nach den Klemmen r, r, von wo aus dieselben einerseits zur Luftleitung,
andererseits zur Erdleitung führen. Die Welle e ist nun
an diesem Ende mit einem Querstück n versehen, an dessen
Enden sich rechtwinkelig angesetzte Zapfen befinden, von welchen jeder in einer
cylindrischen Bohrung hin- und herbewegt werden kann, die isolirt seyn muß
und deßhalb mit einer Glasröhre ausgefüttert ist. Geht nun der Anker d' durch seine mittlere Lage nach der einen oder nach
der anderen Seite hin, so nimmt das Querstück n eine
solche Stellung an, daß die Zapfen o, o' keinen Contact
mit einer der Schrauben p¹, p², p³,
p⁴ bilden können; in diesem Falle wird also der Strom den ihm
angewiesenen Weg von p¹ nach p³ über r... nach p⁴ und p²
zurück oder den umgekehrten Weg nehmen. Da aber dieser Strom der Oeffnungsstrom ist,
der, wie aus der Anordnung ersichtlich ist, für die beiden Inductorien dieselbe
Richtung hat, so wird dieser offenbar als Telegraphirstrom verwendet werden können.
Nimmt nun die Welle e eine ihrer äußersten Lagen an, so
wird, wenn der Anker d' nach vorn hingezogen wird, durch
die Zapfen o, o' die directe metallische Verbindung
zwischen p¹ und p², und wenn der Anker d' nach rückwärts
gezogen wird, durch jene Zapfen die metallische Verbindung zwischen p³ und p⁴
hergestellt; in diesen beiden Fällen wird also gar kein Strom nach Außen geführt, da
hierbei die Polenden der secundären Spiralen unter sich in metallische Verbindung
gebracht werden. Die beim Schließen der Kette entstehenden inducirten Ströme kommen
also bei dieser Anordnung gar nicht zur Wirksamkeit; die Oeffnungsströme hingegen
repräsentiren den eigentlichen Telegraphirstrom.
Wenn daher die Bewegung der Welle e, e so sicher vor sich
geht, daß sie die Commutationen in genauer Weise ausführen kann, wozu offenbar ein
polarisirter Anker d' als oscillirender zweckmäßiger
seyn muß als ein Anker aus weichem Eisen, wenn ferner die Telegraphirströme in einer
kürzeren Zeit auf einander folgen, als das kürzeste Intervall zwischen zwei
telegraphischen Zeichen beträgt, so mag die Anordnung von Thompson von großem Interesse und namentlich für transportable Militärtelegraphen von hoher Wichtigkeit seyn, da man nach
Angabe des Erfinders mittelst eines seiner Inductionsapparate von ganz mäßigem
Umfange bei Anwendung einer aus 3 Elementen zusammengesetzten kleinen Daniell'schen Batterie auf eine Entfernung von 200 engl. (beiläufig 43
deutschen) Meilen sicher telegraphiren kann.