Titel: | Neuerungen auf dem Gebiete der Wellentelegraphie. |
Autor: | Adolf Prasch |
Fundstelle: | Band 321, Jahrgang 1906, S. 302 |
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Neuerungen auf dem Gebiete der
Wellentelegraphie.
Von Ing. Adolf Prasch,
Wien.
(Schluss von S. 270 d. Bd.)
Neuerungen auf dem Gebiete der Wellentelegraphie.
Die Einrichtungen von Lodge-Muirhead zur drahtlosen
Telegraphie für MilitärzweckeL'Éclairage Électrique. Bd. 38. No. 5. erstreben
hauptsächlich eine entsprechende Ausbildung der Sende- bezw. der Empfangsleiter.
Nach Ansicht der Erfinder ist bei Verwendung von Ballons und Drachen zum Hochheben
der Luftdrähte, wegen der Abhängigkeit von der Windrichtung die scharfe Abstimmung
erschwert und die Verwendung hoher Luftdrähte auf Stützen ist wegen der
Schwierigkeit, die hohen Stützmaste zu transportieren und rasch aufzustellen, für
militärische Zwecke ausgeschlossen. Bei der Einrichtung von Lodge-Muirhead ist das Hauptgewicht auf die Möglichkeit eines leichten
Transportes und einer raschen Aufstellung gelegt, dagegen wird auf eine grössere
Reichweite verzichtet.
Das Sende- bezw. Empfangsgebilde hat bei nur 15 m Höhe die Form eines Daches oder
einer aufrechtstehenden Pyramide (Fig. 87dund 88). Diese Pyramide besteht aus vier Drahtdreiecken,
deren jedes aus einem einzigen Drahtstück gebildet ist. Die acht Enden dieser Drähte
sind um Holzstücke b gewunden und werden von dort über
die Isolatoren i unmittelbar zu den Apparaten geführt.
Der aus den Holzstücken b gebildete Rahmen wird auf
eine Stangenstütze S aufgesetzt und das ganze durch
seitliche Spanndrähte fest verspreizt. Die Drähte der Dreiecke stellen die Sende-
bezw. die Empfangsdrähte dar und müssen daher von der Erde isoliert sein, wesshalb
die Spanndrähte unter Zwischenschaltung von Hochspannungsisolatoren abgehen.
Textabbildung Bd. 321, S. 302
Fig. 87.
Textabbildung Bd. 321, S. 302
Fig. 88.
Zur Erzielung guter Erdung dienen nach dem schon früher von Slaby angewendeten Verfahren zwei Netze aus Kupferdraht, sowie mehrere
Metallplatten, die einfach auf die Erde gelegt werden.
Die Luftmaste werden für den Transport im Inneren des Apparatewagens untergebracht.
Die Luftdrähte sind aus Kupfer und wiegen ungefähr 18 kg. Der Mast samt den
Spanndrähten, Erdungsplatten und Netzen wiegt annähernd 355 kg und der Wagen samt
den Apparaten 500 kg, so dass das zu transportierende Gesamtgewicht rund 900 kg
beträgt.
Die Reichweite für die Verständigung ist mit 36 km bemessen, welche für militärische
Operationen als ausreichend betrachtet wird. Grosse Aufmerksamkeit wird einer
scharfen Abstimmung gewidmet. In der Schaltung (Fig.
89) stellt I den Sende- und II den Empfangsstromkreis dar. LL1 sind die Luftgebilde, f die Funkenstrecke, TT1 die Schwingungstransformatoren, CC1 Kondensatoren, F der Quecksilberfritter von Lodge mit rotierender Scheibe, R der
Empfangsapparat, p ein Potentiometer, l die Empfängerbatterie und E die Erden. Der Sendedraht ist, wie hieraus zu ersehen, nicht unmittelbar
sondern über einen Kondensator zu Erde geschaltet; zwischen Kondensator und Erde ist
noch die Selbstinduktion l eingelegt.
Textabbildung Bd. 321, S. 302
Fig. 89.
Die Aufstellung einer solchen beweglichen Telegraphenstation soll nicht mehr als 40
Minuten bis zur vollen Betriebsbereitschaft, das Abtragen und Verpacken hingegen 45
Minuten in Anspruch nehmen, was mit Rücksicht darauf, dass das eigentliche
Sendegebilde erst aufgerichtet und verspannt werden muss, als kurz zu bezeichnen
ist. Im Vergleiche mit den beweglichen Funkenspruchstationen der Gesellschaft für drahtlose Telegraphie, welche nur 15
Minuten benötigen, um den Verkehr aufnehmen zu können, ist die Zeit jedoch als lange
anzusehen.
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Fig. 90.
Neuerungen an dem Systeme der drahtlosen Telegraphie von
StoneElectrical World.
Bd. 44, S. 382.. Um Nachrichten gleichzeitig entsenden und
empfangen zu können, wurden drei senkrechte Luftleiter LL1L2 (Fig. 90) so
angeordnet, dass eine durch den einen Leiter gelegte Ebene von den beiden anderen
Leitern überall gleich weit entfernt ist. Werden nun in ersterem elektrische
Schwingungen erregt, so treten auch in den beiden anderen Leitern Schwingungen auf,
die einander sowohl an Frequenz als auch an Amplitude und Phase gleich sind. Lässt
man die Schwingungen dieser beiden Leiter auf einen dazwischen geschalteten
Empfangskreis wirken, so ist deren Beeinflussung gleich null. L1L2 stellen nun die Empfangsdrähte, L hingegen den Sendedraht dar. Für die von der eigenen
Station ausgehenden Schwingungen ist der Empfänger nach vorhergehendem
unempfindlich. Langen jedoch Schwingungen von einem Sender, der nicht in jener Ebene
liegt, ein, so spricht der Empfänger auf diese an. Er wird sonach im allgemeinen von
allen anderen Stationen, innerhalb deren Wirkungsbereich der Empfänger liegt,
betätigt werden.
Um die auszusendenden Schwingungen zu verstärken, erhöht Stone die Leitfähigkeit der Erde in unmittelbarer Nähe des Fusspunktes des
Luftdrahtes, indem er ein weitmaschiges, kreisrundes Drahtnetz auf den Erdboden
auslegt und im Mittelpunkte mit dem Luftdrahte metallisch verbindet. Der Halbmesser
des Netzes soll hierbei mindestens gleich dem vierten Teil einer Wellenlänge sein.
Um den langen Luftdraht entbehren zu können, wird an einen kurzen geerdeten
Luftleiter oben eine metallische Platte angeschlossen. Diese Platte muss parallel
zur Erde gelegt und von einem im Verhältnis zum Abstande von der Erde möglichst
grossem Umfange sein. Die Gestalt dieser Platte kann beliebig gewählt werden, doch
wird die Kreisform, in deren Mittelpunkt der Luftleiter einmündet, bevorzugt.
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Fig. 91.
Anordnung von De Forest zur Lenkung der Wellen in eine
bestimmte Richtung.Western Electricina.
1904. 16. Jänner. Um die unter gewöhnlichen Verhältnissen sich
nach allen Richtungen ausbreitenden elektrischen Wellen in eine bestimmte Richtung
zu lenken, wird der Luftdraht A (Fig. 91) nicht direkt über der Funkenstrecke mit der
Erde verbunden, sondern es wird nahe an den Fusspunkt ein wagerechter, isolierter
Draht B herangeführt, der ebenso wie der Luftdraht in
einer Funkenkugel endet, so dass sich zwischen diesen beiden Punkten die
Funkenstrecke f ausdehnt. Es ist hierbei von Vorteil,
den Luftdraht gleich ¼ und den wagerechten Draht gleich ½ der angewendeten
Wellenlänge λ zu machen. Das zweite Ende des Drahtes
B wird entweder unmittelbar oder über eine
Funkenstrecke f1 zur
Erde E1 geführt. Nach
De Forest sollen hierdurch die ij A erzeugten Kraftlinien sich in der durch A und B bestimmten Ebene
zusammendrängen und daher auch hauptsächlich in der Richtung dieser Ebene
ausstrahlen. Bevor nämlich über f ein Funke zustande
kommt, werden A und B
entgegengesetzt geladen, und wirken demnach die beim Ausgleiche freiwerdenden Kräfte
hauptsächlich in der Richtung von A und B. Beim Ausgleiche durch den Funken findet die
Elektrizität über Bf1
Erde, und die entstehende Welle nimmt gleichfalls die Richtung von B.
Eine andere, den gleichen Zweck verfolgende Anordnung besteht darin, dass um den
eigentlichen Luftdraht eine Reihe anderer senkrechter Luftleiter (sekundäre
Luftdrähte) so angeordnet werden, dass der Querschnittsmittelpunkt des eigentlichen
Luftdrahtes den Brennpunkt einer Parabel bildet. Das System sekundärer Drähte soll
hierbei als Reflektor für die elektrischen Wellen wirken und ihnen eine bestimmte
Richtung geben. Jeder der Sekundärdrähte ist entweder unmittelbar oder unter
Zwischenschaltung einer Funkenstrecke mit der Erde und ausserdem mit dem unteren
Ende des Haupt- oder Primärdrahtes verbunden. Die Erdverbindung wird auch hier
zweckmässig in Entfernung von ½ Wellenlänge angelegt. Eine sehr ähnliche
Anordnung wurde bereits früher von Braun (s. D. p. J.
1905, Heft 8) angegeben.
Textabbildung Bd. 321, S. 303
Fig. 92.
Textabbildung Bd. 321, S. 303
Fig. 93.
Hugo Mosters Vorschläge zur Verwertung des singenden
Flammenbogens in der drahtlosen Telephonie.Elektrotechnische Zeitschrift 1904, S.
1014.Mosler geht bei seinen Versuchen von den gleichen
Voraussetzungen aus wie Nussbaumer, indem er den durch
den singenden Flammenbogen erzeugten Wechselstrom von verhältnismässig grosser
Intensität und ausserordentlich hoher Frequenz von etwa 8000 Wechseln in der Sekunde
zur Speisung eines Induktoriums verwendete. Die hierfür benutzte Anordnung zeigt
Fig. 92. In ihr bezeichnet a den Flammenbogen einer Handregulierlampe, b einen Kondensator von etwa 9 Mikrofarad, p die primäre und s die
sekundäre Wicklung des Induktors, welch letztere in der Funkenstrecke f endigt. Die Drosselspule l hat den Zweck, ein Rückfliessen des hochfrequentigen Wechselstromes in
die Netzleitung zu verhindern. Die Schlagweite des Induktors hängt von der
Unterbrechungszahl und der Intensität des Stomes ab. Um die Stron stärke in der
primären Wicklung zu erhöhen, muss die Kapazität b oder
die Spannung am Lichtbogen vergrössert werden. Es sind daher für diese Zwecke am
geeignetsten Lampen mit eingeschlossenen Lichtbogen. Zur Steigerung der Intensität
können aber auch mehrere Lichtbogen in Serie (Fig.
93) geschaltet werden, wodurch sich deren Spannungen summieren und
Stromstärke und Schlagweite wachsen.
Es ist hierdurch ein bequemes Mittel gegeben, Wechselströme hoher Frequenz von
beliebiger Stromstärke aus Gleichstrom zu gewinnen. Hierbei besitzen diese
Lichtbogenunterbrecher folgende Vorteile: sie können ununterbrochen im Betriebe
bleiben, ohne in der Unterbrechungszahl, wie die Flüssigkeitsunterbrecher,
nachzulassen; die Speisung des Induktors erfolgt durch niedrig gespannten
Wechselstrom, so dass sich die Unterbrechung ohne das lästige Funkenzischen
vollzieht. Bei Verwendung dieses Unterbrechers für die drahtlose Telegraphie lässt
sich die Telegraphiergeschwindigkeit bedeutend steigern; durch den Schalter t ist man in der Lage, den Induktor rasch aus- und
einzuschalten, ohne die Bogenlampe ausser Betrieb zu setzen.
Ein mit einem solchen Lichtbogenunterbrecher betriebenes Induktorium gibt die Töne
des Lichtbogens an der Funkenstrecke genau, nur mit bedeutend grösserer Lautstärke
wieder und übertragen sich alle Modulationen der Geräusche des Flammenbogens mit
genau gleicher Klangfarbe auf die Funkenstrecke. Letztere zeigt hierbei infolge
ihrer grossen Unterbrechungszahl grosse Neigung, ein bläulich-rotes Band zu bilden.
Mosler nimmt an, dass auf diesem Wege zur
Ausbildung einer Funkentelephonie gelangt werden kann, was teilweise durch die
Versuche von Nassbaumer bestätigt wird.
Otto Nussbaumers Versuche zur Uebertragung von Tönen mittels
elektrischer Wellen.Physikalische Zeitschrift Bd. 5, No. 24. Der Ausgangspunkt
dieser Versuche war in dem Bestreben gelegen, die in dem bekannten singenden oder
pfeifenden Lichtbogen erregten Wechselströme zum Speisen eines Induktoriums zu
benutzen. Da das Induktorium ein Eisenbündel enthält, so ist ausser der gewöhnlichen
Anordnung, nämlich Kapazität und Selbstinduktion in Serie zum Lichtbogen
geschaltet, noch eine Kapazität im Nebenschlusse zur Lampe zu legen, um ein Pfeifen
des Lichtbogens zu erhalten. Die getroffene Anordnung zeigt Fig. 94. Der Bogenlampenstrom wurde durch den
Regulierwiderstand R so eingestellt, dass das
Amperemeter a12 Ampere anzeigte. Der Kondensator C1 hatte eine Kapazität
von 15 Mikrofarad, der Kondensator C2 eine solche von 3 M. F. Der Strom in a2 betrug 12 Ampere und
der in a3 3 Ampere.
Durch diese Anordnung wurde bei f ein Funkenstrom
erhalten, welcher genau so pfiff wie der Lichtbogen. Wurde diese Schaltung zum Laden
des Kondensators eines Braunschen Schwingungskreises
benutzt, so liessen sich diese Töne mittels elektrischer Wellen übertragen (Fig. 95), Als Empfänger sind alle Einrichtungen zu
verwenden, welche eine telephonische Aufnahme gestatten. Zur Uebertragung von
Melodien verwendet Nussbaumer zwei Schaltungsarten.
Nach der ersten (Fig. 96) wird der Lichfbogen auf
gewöhnliche Art mittels des Mikrophones M zum singen
gebracht. Die dadurch hervorgerufenen Stromschwankungen teilen sich der primären
Rolle p des Induktoriums C
mit und übertragen sich auf die Sekundäre s. Sodann
entsteht bei f ein Funkenstrom und die durch diesen
erregten Schwingungen des Schwingungskreises übertragen sich durch den Transformator
T2 auf den
Luftdraht l. Die Unbertragung der Töne erfolgt denn
genau so wie vorhin. Die in das Mikrophon M
hineingesungene Melodie wird auf diese Weise rein und deutlich wiedergegeben. Bei
der noch einfacheren zweiten Schaltung (Fig. 97)
wird die Bogenlampe ganz beseitigt und das Mikrophon M
direkt in den Primärkreis geschaltet und zwar, um es zu schonen, im Nebenschlusse zu
einer Spule S.
Textabbildung Bd. 321, S. 304
Fig. 94.
Textabbildung Bd. 321, S. 304
Fig. 95.
Textabbildung Bd. 321, S. 304
Fig. 96.
Das System der drahtlosen Telephonie von Q.
Majorana.Electricien 1904, 7.
Oktober. Bei diezem System wird eine Funkenstrecke von einer
festen und einer beweglichen Elektrode begrenzt. Die Funkenstrecke als solche
wird so eingestellt, dass die Funkenfrequenz von annähernd 10000 Funken i. d.
Sekunde stets diegleiche bleibt. Wird nun die bewegliche Elektrode durch
Schallwellen in Schwingungen versetzt so verkürzt bezw. verlängert sich die
Funkenstrecke um die Schwingungsamplitude, wobei jedoch eine Veränderung der
Funkenfrequenz nicht eintritt. Diese Aenderungen in der Funkenstrecke beeinflussen
nun, wie sich dies von selbst ergibt, die von dem Luftdrahte ausgesendeten Wellen.
Werden die von dem Sendedrahte ausgehenden Wellen in einer Empfangsstelle mit einem
magnetischem, elektrolytischen oder auf Wärmewirkung beruhenden Wellenanzeiger
aufgenommen und deren Wirkung mittels Telephon zu Gehör gebracht, so muss sich die
Melodie oder das gesprochene Wort durch dieses deutlich abhöhren lassen. Um die
Funkenfrequenz, welche bei Temperaturerhöhung zunehmen würde, gleichmässig zu
erhalten, wird durch diese ein Strom von Kohlensäure geblasen. Eine magnetische
Stimmgabel trägt ebenfalls zur Erhaltung der Konstanz bei. Als bewegliche Elektrode
verwendt Majorana Quecksilber, das den Schallwellen
folgt, ohne in Eigenschwingung zu geraten. Nähere Einzelheiten über die
Ausgestaltung der Einrichtungen sind noch nicht bekannt. Nach den bisherigen
Versuchen soll die menschliche Sprache getreu wiedergegeben werden. Die Reichweite
soll mehrere Kilometer betragen, doch wurden bisher nur kürzere Entfernungen
überbrückt.
Textabbildung Bd. 321, S. 304
Fig. 97.
Textabbildung Bd. 321, S. 304
Fig. 98.
Schneiders Methode der Entzündung von Sprengladungen durch
elektrische Wellen.Elektrotechnische
Zeitschrift 1904, S. 1118. Das Wesen dieser Methode beruht auf
Verwendung eines mit dem Namen Fuldit belegten Sprengpulvers, welches die
Eigenschaft hat, unter der Einwirkung elektrischer Wellen leitend zu werden oder zu
fritten. Dieses Sprengpulver wird auf den Frittspalt F
zweier Blechstreifen (Fig. 98) geschüttet. Die
Blechstreifen sind mit einer hinreichend kräftigen Batterie b verbunden. Für gewöhnlich findet zwischen den beiden Blechstreifen kein
Stromübergang statt. Wird aber das Pulver unter der Einwirkung elektrischer Wellen
zum Fritten gebracht, so erfolgt nunmehr durch den durchmessenden elektrischen Strom
die Entzündung. Die Wirksamkeit dieser Methode hat sich bei vorgeführten Versuchen
erwiesen.