Titel: Neuerungen auf dem Gebiete der Wellentelegraphie.
Autor: Adolf Prasch
Fundstelle: Band 321, Jahrgang 1906, S. 253
Download: XML
Neuerungen auf dem Gebiete der Wellentelegraphie. Von Ing. Adolf Prasch, Wien. (Fortsetzung von S. 206 d. Bd.) Neuerungen auf dem Gebiete der Wellentelegraphie. Bei Stationen für drahtlosen Verkehr, deren Entfernung sich innerhalb weiter Grenzen ändert, wie bei Schiffen, würde die Wirkung des Fritters, bei geringen Entfernungen durch die zu grosse Intensität der einlangenden Wellen beeinträchtigt werden. Um nun für alle Intensitäten der einlangenden Wellen bei vollkommener Aufrechterhaltung der Abstimmung, eine stets gleiche Empfangsintensität zu erhalten, werden zu dem Körnerfritter passende Kapazitäten a1a2a3, Fig. 68, parallel angeordnet und gleichzeitig die Selbstinduktion so veränderlich gemacht, dass mit Zuschalten dieser Kapazitäten durcl Stöpselung von S in die Stöpselklemmen b1b2b3, die Empfangsintensität zwar verringert wird, das Produkt CL aber, somit auch die Abstimmung stets die gleiche bleibt. Das Empfangsrelais R mit der Ortsbatterie B ist hierbei über den Kondensator C geschaltet. Für den normalen Empfang wird der Stöpsel S in die Stöpselklemme e eingesteckt. Die Abstimmung der Empfangseinrichtung bietet grosse Schwierigkeiten, da es bei den in Betracht kommenden verwickelten Erscheinungen schwierig ist, die Abmessungen der einzelnen Teile im Vorhinein rechnerisch festzustellen. Man ist hier fast immer mehr auf die Erprobung durch den Versuch angewiesen. Textabbildung Bd. 321, S. 253 Fig. 68. Textabbildung Bd. 321, S. 253 Fig. 69. Mit Anwendung eines Hilfskondensators unter einer parallel gelegten Messfunkenstrecke, anstelle des Fritters lässt sich zwar die Abstimmung auf den zu diesem Zwecke verwendeten Hilfssender durchführen, nicht aber auch die Dämpfung des Hilfssenders, mit der des eigentlichen Senders in Uebereinstimmung bringen, so dass die eine wichtige Rolle spielende Empfangsintensität unberücksichtigt bleiben muss, Verwendet man jedoch für die Abstimmung an Stelle des Fritters einen elektrolytischen Wellenanzeiger, so ist, da der Strom des Ortskreises im Verhältnis zur aufgenommenen Energie anwächst, auch diese Schwierigkeit beseitigt. Sollen die hierdurch erhaltenen Abstimmungswerte auch für den Fritter als Wellenanzeiger Giltigkeit haben, so muss der elektrolytische Wellenanzeiger in den Empfangskreis die gleichen elektrischen Werte hineinbringen, wie sie der später zu benutzende Fritter besitzt. Für die Feststellung der Abmessungen der Empfangstransformatoren mittels des elektrolytischen Wellenanzeigers von Schloemilch gelangt die Anordnung, Fig. 69, zur Anwendung. A bedeutet den Luftleiter, J die zu bestimmende Transformatorenspule, K einen Kondensator, Z die elektrolytische Zelle, D eine Drosselspule, B die Ortsbatterie und T einen Fernhörer oder ein ausserordentlich empfindliches Galvanometer. Hat nun der für den wirklichen Betrieb zu verwendende Fritter eine Kapazität von beispielsweise 50 cm, so ist der Wert von K so zu wählen, dass K, mit der Zelle Z in Reihe geschaltet, eine resultierende Kapazität von 50 cm ergibt. Bei Erregung des Luftdrahtes A durch einlangende Wellen der bestimmten Länge, lässt, sich durch Verschieben der beiden längs der Spule J schleifenden Kontakte, Abstimmung erreichen, welche durch Ablösen am Telephon bezw. Ablesen am Galvanometer mit grosser Schärfe bestimmt werden kann. Nach erfolgter Abstimmung wird die elektrolytische Zelle durch den Fritter ersetzt und die in Fig. 68 dargestellte Schaltung hergestellt. Es lassen sich auf diese Weise die Abstimmungswerte einer Empfangsstation auf die gleiche Entfernung vom Sender, auf welche die Station unter Verwendung des Fritters tatsächlich arbeiten, soll, in einfacher und schneller Weise im Vornehinein bestimmen und ist diese Methode für jede Empfängeranordnung verwendbar. Textabbildung Bd. 321, S. 253 Fig. 70. Der elektrolytische Wellenanzeiger wird jedoch auch vielfach, namentlich für lose gekoppelte Empfangsstationen mit scharfer Abstimmung verwendet, und wird auch in der Regel bei grösseren Stationen als Reserve für den normalen Morseapparat mitgeliefert. Die Aufnahme erfolgt in diesem Falle mittels Fernhörer und gestattet sonach eine schriftliche Niederlegung der einlangenden Zeichen durch den Empfangsapparat nicht. Die für diesen Empfänger im Gebrauche stehende Schaltung zeigt Fig. 70, in welcher A den Luftdraht, J die Transformatorenwicklung, C1C2 Kondensatoren, E die Erde, Z den Wellenanzeiger, r1r2 induktive Widerstände, b die Ortsbatterie, p ein Potentiometer und T den Fernhörer darstellen. Der elektrolytische Wellenanzeiger wird als der einfachste und betriebssicherste Empfänger für drahtlose Telegraphie bezeichnet. Die sorgfältige Ausführung aller einzelnen Teile unter Berücksichtigung aller durch die Forschungen und den praktischen Betrieb gewonnenen Erfahrungen, sowie die Tatsache dass die Einrichtungen in Wirklichkeit das leisten, was zugesagt wird, hat dem Systeme „Telefunken“ bereits eine sehr weite Verbreitung gesichert und sind z. Z. bereits mehr als 300 Stationen im Betriebe, wogegen die Marconigesellschaft nur etwa 260 Stationen errichtet haben soll. Der Erfolg ist auch dem Umstände zu danken, dass durch reichliche Dimensionierung der in Betracht kommenden Einzelteile ein Sicherheitsfaktor eingeführt wurde, welcher es auch unter ungünstigen atmosphärischen Verhältnissen ermöglicht, die gewährleistete Reichweitedeinzuhalten. Unter günstigen Bedingungen ist die Reichweite dreimal grösser als jene für deren Einhaltung eingestanden wird. Das System der drahtlosen Telegraphie von RochefortElectrical World, Bd. 44, S. 97. weist gegenüber anderen Systemen nur die besondere Konstruktion des Induktoriumns, sowie die Verwendung des Oudinschen Resonators für die Abstimmung als wesentliche Merkmale auf. Trotzdem zeigt auch die allgemeine Ausgestaltung der Einrichtungen manche bemerkenswerte Einzelheiten. Textabbildung Bd. 321, S. 254 Fig. 71. Der Oudinsche unipolare Resonator besteht (Fig. 71) aus zwei Kondensatoren, am besten Leydenerflaschen, deren innere Belegungen A und B mit leitenden, in Kugeln endigenden Stäben verbunden sind. Die beiden Kugeln bilden die Funkenstrecke. Von den beiden Stäben führen die Drähte CD zu den Enden der Sekundären des Induktoriums J. Der äussere Belag E der einen Leydenerflasche ist bei F mit dem einen Ende einer Induktionswicklung verbunden, wogegen der äussere Belag G der zweiten Flasche an jeden beliebigen Punkt H dieser Wicklung angelegt werden kann. Ist die Spannung zwischen den beiden Funkenkugeln durch die Ladung hinreichend gross geworden, um den Luftwiderstand zu überwinden, so entsteht eine oszilatorische Entladung und hierdurch werden in dem System Schwingungen erregt, welche synchron mit dem Entladungsfunken verlaufen und durch den Kreis, welcher aus den Windungen FH der Induktionswicklung und den äusseren und inneren Belegungen der Flaschen gebildet ist, verstärkt werden. Hierdurch entsteht an dem Ende K der Induktionswicklung ein elektrisches Kraftfeld, welches bei gegebenem Energieaufwande dann seinen Höchstwert erreicht, wenn die durch die zwischen F und M liegenden Windungen dargestellte Selbstinduktion richtig gewählt ist. Der Anschaltepunkt bei H ändert sich sonach mit der Kapazität der Leydenerflaschen und der Gesamtzahl der Windungen der Induktionswicklung, ist aber von der Länge der Funkenstrecke, sowie dem Potentiale des Entladestromes vollständig unabhängig. Bei nur einer Induktionswicklung entsteht bei K eine Büschelentladung charakteristischer Form, die sich bis auf eine Entfernung von 10–12 cm erstreckt. Textabbildung Bd. 321, S. 254 Fig. 72. In dieser Form eignet sich der Resonator jedoch für die Zwecke der drahtlosen Telegraphie nicht. Man ist daher zu dem doppelpoligen Resonator übergegangen, bei welchem eine zweite Induktionswicklung LMN sehr nahe und parallel zur ersten Wicklung angeordnet ist und mit äusseren Belegungen der Leydenerflaschen jedoch in umgekehrter Weise wie bei der ersten Wicklung verbunden wird. Es entsteht am Ende N dieser Wicklung bei den Entladungen der Flaschen über die Funkenstrecke eine Ladung von hohem Potentiale aber entgegengesetztem Vorzeichen wie bei K, so dass sich die beiden Ladungen anziehen. Bei gleichartiger Verbindung der beiden Wicklungen mit den Flaschen entstehen an den Enden gleichartige Ladungen, die sich gegenseitig abstossen. Demnach lassen sich durch Anwendung eines doppelpoligen Resonators die Wirkungen verstärken oder auch abschwächen. Die Selbstinduktion der beiden Windungen soll vollkommen gleich sein, was sich jedoch praktisch kaum erzielen lässt. Zum Ausgleich soll daher wenigstens eine der Flaschen veränderlich gemacht werden. Um die beiden Teile dieses Resonators von einander unabhängig zu machen und sie innerhalb gewisser Grenzen regulieren zu können, kann (Fig. 72) die Kapazität aus vier oder auch mehr Flaschen grader Zahl zusammengesetzt werden, wobei der Resonator zwar nur durch eine einzige Funkenstrecke betätigt wird, die beiden Teile aber gegenseitig unabhängig arbeiten. Diese Anordnung gibt sehr zufriedenstellende Ergebnisse. Textabbildung Bd. 321, S. 254 Fig. 73. Textabbildung Bd. 321, S. 254 Fig. 74. Doppelte Polarität lässt sich auch bei Verwendung von nur einer Resonanzspule erzielen, wenn letzteres bei den Punkten M und F (Fig. 73) mit den beiden äusseren Flaschenbelegungen G und E in Verbindung gebracht wird. Hier wirkt der zwischen diesen beiden Punkten gelegene Teil der Windungen als Primäre. In der vollständigen Sendestation (Fig. 74) besteht die Energiequelle A in der Regel aus einer Sammlerbatterie. Der eine Pol ist mit der primären Windung des Induktors J über ein aperiodisches Galvanometer N verbunden. Der zweite Batteriepol steht über dem Zeichengeber M und einem wechselseitigen Unterbrecher B mit dem zweiten Ende der Primären in Verbindung. Zur Primären ist ausserdem noch ein Kondensator C im Nebenschlusse geschaltet, dessen Wert solange geändert wird, bis die günstigste Kapazitätswirkung erreicht ist. Der Unterbrecher B wird von einer besonderen Stromquelle a gespeist. Die beiden Enden der Sekundären des Induktors stehen mit den Funkenkugeln F, G und in Abzweigung mit dem Sendedrahte L und der Erde E in Verbindung. Bei den abgestimmten Einrichtungen wird jedoch der Resonator (Fig. 12) zwischengeschaltet und sind dementsprechend die Enden K und N der Resonatorspulen mit dem Luftdrahte und der Erde und die mit C und D bezeichneten Drähte mit den Enden der Sekundären in Verbindung. Die für den regelmässigen Betrieb verwendete Sammlerzellenbatterie besteht aus zwölf Zellen, hat eine Kapazität von 100 Amperestunden und wird mit 6–9 Ampere bei 24 Volt entladen. Der Zeichengeber besteht aus einem senkrechten Metallstifte, der an seinem oberen Ende einen Ebonitknopf trägt und unten in einen Platinstift endet. Dieser Stift bildet ein Ende des primären Stromkreises. Unterhalb befindet sich ein mit Quecksilber gefüllter Napf, der das zweite Ende des Primärkreises darstellt. Eine Spiralfeder sucht den Stift in die Höhe zu drücken und so den Primärkreis zu unterbrechen. Durch abwechselndes Niederdrücken und Loslassen des Knopfes werden die Zeichen hervorgerufen. Ueber dem Quecksilber befindet sich in der Regel eine Schicht Erdöl, welche die Funkenbildung unterdrückt, so dass ein Strom von 9–10 Ampere mit Sicherheit unterbrochen werden kann. Der Unterbrecher B ist auf den gleichen Grundlagen wie der Zeichengeber aufgebaut, indem auch hier in wechselnder Folge ein ähnlich ausgestalteter Stift in Quecksilber taucht und sich heraushebt, nur dass der Unterbrecher bei Sendung in fortwärender gleichmässiger Bewegung ist. Ein nach dem Prinzipe der Selbstunterbrechung gebautes, von einer gesonderten Stromquelle gespeistes Relais treibt diesen Unterbrecher an. Der zum Unterbrecher im Nebenschlusse geschaltete (Mica-Zinn) Kondensator C ist regulierbar. Der Induktor ist den Bedürfnissen der drahtlosen Telegraphie vollkommen anzupassen, indem das Potential an den Enden der Sekundären unsymetrisch sein soll. Zu diesem Zwecke besteht die Sekundäre aus einer doppelten Drahtwicklung, deren beide Enden zu dem Ausgangspunkte zurückkehren und sich dort vereinen. Die Spannung soll sich hierdurch an den Enden verstärken, in der Mitte hingegen vernachlässigt werden können. Die Funkenkugeln haben 2 cm im Durchmesser und sind verstellbar, so dass sie auf jede beliebige, innerhalb des Wirkungsbereiches des Induktors gelegene Funkenlänge eingestellt werden können. Der Luftdraht wird auf einen besonders hergestellten Isolator aufgehängt. Er besteht aus einem Hartgummimantel von 50 cm Länge und 2 cm Durchmesser, der in eine Porzellanglocke eingelassen ist. Im Innern des Hartgummimantels wird der aus 5–6 Drähten bestehende 8 mm starke und durch Guttapercha isolierte Luftleiter aufgehängt. Vom zweiten Pole der Funkenstrecke führt ein starker Draht zur Erde. Auf eine gute Erdung wird besonderer Wert gelegt, insbesondere wenn es sich um Uebertragung auf weitere Entfernungen handelt. Zu diesem Zwecke wird eine grosse Metallplatte und im Bedarfsfalle auch mehrere, in möglichst feuchten Boden versenkt. Die zur Erde führende Leitung ist gut isoliert und ausserdem noch auf Glas oder Porzellanrollen befestigt. Die Wirkungsweise der Apparate für die Uebertragung von Nachrichten ist folgende: Vor Beginn der Sendung wird erst der Unterbrecher B durch den Schalter s in Betrieb gesetzt, sodann werden die Funkenkugeln auf einen Abstand von 5–10 mm aneinander gerückt. Die Zahl der Entladungen über die Funkenstrecke wird durch die Länge des Tastendruckes und die Arbeitsgeschwindigkeit des Unterbreehers bedingt. Das beste Ergebnis wird erzielt, wenn der Unterbrecher 24–30 Unterbrechungen in der Sekunde vollführt. Die Entladung setzt sich aus 10 bis 50 Funken zusammen und erfolgt praktisch momentan. In der Empfängeranordnung von Rochefort (Fig. 75) stellen L den Wellenfänger, F den Fritter, K den Klopfer, R das Empfangsrelais, M den Schreibapparat, bb1 die Ortsbatterien und E die Erde dar. Das Relais R ist mit der Batterie b zu dem Fritter F parallel geschaltet. In gleicher Weise befinden sich der Schreibapparat M und der Klopfer K zur Batterie b1 in Parallelschaltung. Das Wirken bedarf keiner weiteren Erläuterung. Textabbildung Bd. 321, S. 255 Fig. 75. Textabbildung Bd. 321, S. 255 Fig. 76. Die gemeinschaftliche Verwendung des Luftleiters und der Erde für die Sendung und den Empfang bedingt einen doppelpoligen Umschalter, um diese beiden je nach Bedar auf Sendung oder Empfang einstellen zu können. Das verwendete Relais ist von der gebräuchlichen Form und hat einen Widerstand von 1000 Ohm. Für den Empfang von grosser Entfernung wird das polarisierte Relais von Claude benutzt. Als Wellenanzeiger werden sowohl der Fritter von Tissot als auch von Rochefort, die bereits früher erörtert wurden, verwendet. Für bestimmte Fälle wird ein selbstentfrittender Wellenanzeiger W angewendet und mit einem Paar Telephonen (Fig. 76) und einer Lokalbatterie b im Nebenschlusse zum Fritter verbunden. Die Anordnung vereinfacht sich hierdurch wesentlich. (Fortsetzung folgt.)