Titel: | F. W. Jones' Doppelgegensprecher für Dynamobetrieb. |
Autor: | Ed. Z. |
Fundstelle: | Band 290, Jahrgang 1893, S. 181 |
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F. W. Jones' Doppelgegensprecher für
Dynamobetrieb.
Mit Abbildungen.
Jones' Doppelgegensprecher für Dynamobetrieb.
Der in D. p. J. 1893 289 206
Anm. erwähnte Doppelgegensprecher für Dynamobetrieb, welchen der Elektriker F. W. Jones der Postal
Telegraph-Cable Co. in New York 1885 für diese Gesellschaft entworfen und
mit Erfolg auf Leitungen aller Art und von verschiedenster Länge durchgeführt hat,
gehört zu den Doppelgegensprechern mit Polwechseln. Die a. a. O. angegebene
„innere Schwäche“, welche diesen Doppelgegensprechern anhaftet und in der
Fälschung und Verstümmelung der von dem nur auf die stärkeren Ströme ansprechenden
neutralen oder unpolarisirten Relais aufzunehmenden Zeichen liegt, hat Jones in eigenartiger Weise zu beseitigen gewusst. Bei
der nachfolgenden Besprechung seines Doppelgegensprechers mag wiederum (wie 1893 289 * 207) der gebende Theil des Amtes von dem
empfangenden getrennt werden.
In Fig. 1 ist die Anordnung der Geber skizzirt. Die
beiden Geber T1 und T2 werden (ebenso wie
1893 289 * 207 Fig. 1)
nicht unmittelbar mit der Hand in Thätigkeit versetzt, vielmehr werden durch
die Handtaster nur locale Ströme durch die Elektromagnete M1 und M2 gesendet und erst die Ankerhebel dieser
Elektromagnete entsenden die Telegraphirströme von l
aus in die Telegraphenleitung L. Während der Geber T1 die Richtung des
Telegraphirstromes zu verändern hat, soll T2 dessen Stärke beeinflussen. Die zur Verwendung
kommenden Ströme sind S0 = – 1 während der Ruhelage beider Taster, S1 = + 1 beim Arbeiten des Gebers T1, S2 = – 3 beim
Niederdrücken des zweiten Tasters und S3
= + 3, während die Ankerhebel beider Geber von M1 und M2 angezogen sind. Weil
die als Stromquellen benutzten Dynamo gleichzeitig für mehrere Doppelgegensprecher
mit Leitungen von ungleicher Länge und verschiedenem Widerstände die
Telegraphirströme liefern sollen, wird für jede der vier Stromstärken eine besondere
Dynamo aufgestellt. Die eine Bürste derselben ist an Erde gelegt, von der zweiten
Bürste einer jeden Dynamo dagegen führt ein Draht durch einen entsprechenden
Widerstand nach einem der vier Contacte eines Umschalters mit vier Kurbeln, von
denen die vier Drähte a, b, c und d weiter gehen und zwar nach den Contacten des als
Polwechsel dienenden Gebers T1. Der Ankerhebel von T1 besteht aus zwei gegen einander isolirten Theilen,
von denen der eine zwischen den Stellschrauben u und
v spielt, während der andere auf die beiden
federnden Hebel n und x
wirkt und dieselben bei seiner Bewegung von ihren Anschlagschrauben entfernt, wobei
aber eine Unterbrechung des Stromweges nach dem Drahte f nie eintritt, vielmehr dieser Theil des Hebels stets f entweder mit x oder mit
n leitend verbindet. Anders ist es bezüglich der
Stromableitung im Drahte f hier tritt stets für eine
gewisse Zeit eine Unterbrechung des Stromes ein, während sich der Ankerhebel von
einer der beiden Stellschrauben u und v an die andere bewegt; bei der hohen Spannung würden
sonst störende Funken überspringen.
Textabbildung Bd. 290, S. 181Fig. 1.Jones' Doppelgegensprecher. Nun führt der Draht a den Strom S0 der ersten Dynamo
dem Hebel x zu, der Draht b den Strom S1 der zweiten Dynamo dem Hebel n; diese
Dynamo liefern beide die Spannung 100, die erste jedoch einen negativen, die andere
einen positiven Strom. Auch die dritte und vierte Dynamo führen durch die Drähte c und d den
Contactschrauben u und v
einen Strom von gleicher und zwar dreifacher Stärke zu, aber wiederum die dritte
einen negativen S2, die
vierte dagegen einen positiven S3.
Während nun die Stellung des Gebers T1 darüber entscheidet, ob ein positiver oder ein
negativer Strom über l der Telegraphenleitung zugeführt
wird, hängt die Stärke des Stromes von der jeweiligen Stellung des Gebers T2 ab. Denn so lange
der Ankerhebel von T2,
wie in Fig. 1, in seiner Ruhelage den Contacthebel
h von der Contactschraube q entfernt hält, kann nur der Strom S0 oder S1 über x oder n durch f über T2 und h nach l gelangen. Wenn
dagegen der Elektromagnet M2 den Ankerhebel anzieht, so entfernt sich derselbe von h und gestattet dem Hebel h, sich an q zu legen, weshalb jetzt nur der
Strom S2oder S3 von u oder v aus in dem Drahte
i über q, h und l der Leitung L zugeführt
werden kann.
Der Draht l (Fig. 1)
endet zunächst an dem Contacte eines Kurbelumschalters, an dessen Kurbel der Draht
h (Fig. 2) geführt
ist und für gewöhnlich die Geber mit den Empfängern verbindet, welche nach Fig. 2 an der Linie L
liegen und zum Doppelgegensprechen angeordnet sind. Will man dagegen bloss vom
Doppelsprechen Gebrauch machen, so stellt man die Kurbel auf einen zweiten Contact,
welcher durch einen veränderlichen Widerstand hindurch unmittelbar mit der Erde in
Verbindung gesetzt ist. Im Drahte k folgt zunächst noch
ein regulirbarer Widerstand w, mit dessen Hilfe die
Spannung der Dynamoströme vermindert wird, wenn man in einer Linie von geringerer
Länge zu arbeiten hat, als bei Bestimmung der normalen Spannung der Dynamomaschinen
ins Auge gefasst worden ist. Dieser Widerstand w
vermindert zwar die Stärke der aus L ankommenden
Ströme, dies wird jedoch dadurch ausgeglichen, dass er auch dazu beiträgt, dass ein
grösserer Theil des ankommenden Stromes auf dem Wege d2 zur Erde E
geht und somit nochmals in den Relais P und R wirkt. Ausserdem ist auf diese Weise der Betrieb
mehrerer Leitungen von verschiedener Länge mit denselben vier Dynamo ermöglicht.
Das Relais P ist ein polarisirtes und liegt mit seinen
Rollen von je 400 Ohm Widerstand in den beiden Stromwegen d1 und d2, in welche sich k
hinter w verzweigt; von diesen Stromwegen führt in der
bei Differential-Gegen-Sprechern üblichen Weise der erste nach der Leitung L, der zweite zur Erde E.
Bevor aber L und E auf
diesen beiden Wegen d1
und d2 von den
Zweigströmen erreicht werden, müssen die Ströme auf jedem Wege noch die Rolle r1 bezieh. r2 eines Inductors J durchlaufen; die Ströme vermögen jedoch ebenso wenig
in der dritten Rolle r dieses Inductors Ströme zu
induciren, wie sie beim Durchlaufen der Differential Wickelungen der Relais P und R deren Anker
beeinflussen können. Jede der drei Rollen des Inductors J hat einen Widerstand von 100 Ohm. In den Stromweg d2 erscheint in Fig. 2 noch ein Ausgleichungswiderstand W und ein Condensator C
eingeschaltet, denen die nämliche Aufgabe gestellt ist, wie bei anderen
Gegensprechern.
Textabbildung Bd. 290, S. 182Fig. 2.Jones' Doppelgegensprecher. Ganz eigenartig aber ist das nicht polarisirte Relais R. Seine Verbindung mit dem empfangenden Klopfer K2 ist zwar nicht neu
und ist in Amerika unter der Bezeichnung als „Edison's Wanzen-Falle“ (bug trap) bekannt, weil man dort die
„innere Schwäche“ der Doppelgegensprecher als „Wanze“ (bug) zu
bezeichnen pflegt. Dabei schliesst der Ankerhebel H des
Relais R in seiner in Fig.
2 gezeichneten Ruhelage an der Contactschraube s zunächst den Strom einer Localbatterie durch den Elektromagnet eines
Hilfskiopfers K', dessen Ankerhebel also während der
Ruhelage von H angezogen ist, dagegen abgerissen wird
und nun erst den Strom einer zweiten Localbatterie durch den Elektromagnet des
empfangenden Klopfers K2 zu schliessen vermag, wenn in R der Anker
angezogen wird. Das Relais R hat aber drei
Elektromagnete m, m1
und m2. Zwei derselben
haben eine doppelte Bewickelung und diese vier Windungen sind paarweise hinter
einander in die beiden Stromwege d1 und d2 eingeschaltet; die beiden Paare wirken einander
entgegen, wenn von k herkommende, also in L entsendete Ströme sie durchlaufen, dagegen summiren
sich ihre Wirkungen, wenn ein aus L ankommender Strom
alle vier Wickelungen hinter einander durchläuft, um nach der Erde E zu gelangen. Die beiden in demselben Stromwege
liegenden Wickelungen haben etwa 300 Ohm Widerstand. Der dritte Elektromagnet m besitzt nur eine einzige Rolle, welche durch die
Drähte y mit der dritten Rolle r des Inductors J zusammengeschaltet ist. Der
Ankerhebel H dieses Relais ist aus Aluminium und ist
sorgfältig abgeglichen, zu welchem Zwecke er die Form eines dreiarmigen Hebels
erhalten hat. Weil die fortgehenden Ströme in entgegengesetzter Richtung durch die
Rollen r1 und r2 des Inductors
laufen, so können sie nicht inducirend auf die dritte Rolle r wirken und deshalb auch nicht den Elektromagnet m in Thätigkeit
versetzen; wenn dagegen aus L Ströme ankommen, so
erregen sie bei ihrem Auftreten und bei ihrem Verschwinden Ströme in der Rolle r und diese bewirken, dass m eine kurze Zeitlang eine Anziehung auf seinen Anker ausübt. Die
Abreissfeder an dem Hebel H ist nun so stark gespannt,
dass die durch Ströme von der Stärke 1 in r inducirten Ströme keine so starke Anziehung in m veranlassen, dass die Federkraft durch sie überwunden
werden könnte; wenn dagegen Ströme von der Stärke 3 aus
der Leitung L ankommen, so vermögen die durch sie in
r inducirten Ströme den zur Zeit angezogenen
Ankerhebel H eine kurze Zeit lang in seiner Lage
festzuhalten trotz des Strebens der Abreissfeder, ihn abzureissen, und dadurch ist
m im Stande, in K2 eine Verstümmelung der Zeichen und ein Auftreten
falscher Zeichen zu verhüten. Die Schrauben u und v im Geber T1 werden zu diesem Zweck nicht so weit von einander
entfernt, dass die Zeit, welche der Hebel braucht, um von einer zur anderen zu
gehen, grösser ist, als diejenige, welche der Strom in dem Stromkreise braucht, um
auf Null herabzusinken.
Der Vortheil der Verwendung zweier Elektromagnete m1 und m2 in Hintereinanderschaltung ist darin zu suchen,
dass man dadurch eine gewisse magnetische Wirkung erreichen kann mit einer weit
geringeren Selbstinduction; denn letztere würde ja, wenn man alle Windungen auf eine
und dieselbe Spule wickeln wollte, proportional mit dem Quadrate der Zahl der in
einer Spule enthaltenen Windungen wachsen.
Auch die Rolle r1 bringt
einen Widerstand von 100 Ohm und eine Selbstinduction von 0,46 Henry in die Leitung;
allein dies kann gegenüber dem durch sie herbeigeführten Festhalten des Hebels H in seiner Arbeitslage während der Zeiten, wo in m1 und m2 kein Magnetismus
mehr da ist, gar nicht in Betracht kommen. Und so hat denn auch die Anordnung mit
der bereits erwähnten Klopferschaltung auf der Linie zwischen New York und Chicago
ohne Uebertragung lange Zeit gut gearbeitet.
Die Vorgänge spielen sich daher beim Doppelgegensprechen in folgender Weise ab. Alle
fortgehenden Ströme gleichen sich im eigenen Amte in m1 und m2, in P und in J aus, vermögen daher auch in m keine Wirkung hervorzubringen. So lange mit T1 allein gearbeitet wird, kommen im empfangenden
Amte abwechselnd und ohne jede Leitungsunterbrechung S0 = – 1 und S1 = + 1 aus L und versetzen den Ankerhebel von P und
durch ihn den Klopfer K1 in regelmässige Thätigkeit; R bleibt
unempfindlich, da weder die Telegraphirströme in m2 und m1; noch die Inductionsströme in m von ausreichender Stärke sind.
Während der Geber T2
allein thätig ist, lässt er wieder ohne jede Unterbrechung der Leitung in
Uebereinstimmung mit der Bewegung seines Ankerhebels die Stromstärke von S0 = – 1 zu S2 = – 3 anschwellen
und wieder auf S0
herabgehen, wofür P unempfänglich ist, R dagegen unter Mitwirkung von K' die ankommenden Zeichen auf K2 erscheinen.
Dasselbe geschieht, wenn während der Bewegungen des Hebels von T2 der Ankerhebel von
T1 angezogen ist;
nur wechseln dann S1 =
+ 1 und S3 = + 3 mit
einander ab und halten den Ankerhebel von P unverändert
an der Arbeitscontactschraube fest.
Bleibt ferner der Anker von T2 beständig angezogen, während T1 arbeitet, so entsendet T1 bald S2 = – 3 und S3 = + 3, vor jedem Richtungswechsel ist aber die
Leitung eine entsprechende Zeit von den Stromquellen abgeschaltet; das Relais P des empfangenden Amtes arbeitet daher regelmässig,
das Absetzen des Klopfers K2 aber und ein unberechtigtes Wiederansprechen desselben wird jetzt durch
die Wirkung der Inductionsströme in der Spule m des
Relais R verhütet.
Werden endlich T1 und
T2 in ganz gleichem
Tacte bewegt, so springt S0 = – 1 in S3
= + 3 über und umgekehrt, P und R arbeiten daher zugleich und in gleichem Tacte.
Ed. Z.