DE21451C - Neuerungen an Apparaten zum Empfangen und zur Regulirung telegraphischer Signale mittelst Elektromagnetismus - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

KLASSE 21: Elektrische Apparate.

mittelst Elektromagnetismus.

Patentirt im Deutschen Reiche vom 6. Juni 1882 ab.

Die Erfindung erstrebt eine gröfsere Schnelligkeit des Functionirens telegraphischer Empfangsapparate, als dies bei gewöhnlichen Apparaten der Fall ist. Die Neuerungen bestehen nun darin, dafs der Anker des Elektromagneten und der an ihm befestigte Arm zur Abgabe von Tönen, der eine Markirfeder oder den Contact eines Relais bewegt, durch eine beständig wirkende mechanische Kraft beeinflufst wird, die auf genanntem Anker abwechselnd nach entgegengesetzten Richtungen Bewegung überträgt und hinsichtlich der Richtung ihrer Einwirkung durch Elektromagnetismus regulirt wird. :

Bei der einen Form des Apparates wird der Anker in einer Richtung durch eine Kraft bewegt, die von dem beständig umlaufenden Motor durch Reibung und in entgegengesetzter Richtung durch eine Feder übertragen wird. Bei anderen Einrichtungen wird der Anker nach beiden Richtungen durch die directe mechanische Einwirkung eines Motors ohne Hülfe einer Feder bewegt. Die Richtung der Einwirkung wird in diesem Falle durch elektrische Ströme von abwechselnd positiver und negativer Polarität regulirt.

In Fig. ι und 2 stellt A die Grundplatte dar, welche den Apparat trägt. B ist die Drahtumwickelung einer Spule b, welche einen unteren, aus Isolirmasse bestehenden Flantsch b¹ besitzt. C ist ein am besten aus weichem Eisen bestehender Kern, der in die hohle Spule b so eingesteckt ist, dafs er darin um seine Achse sich drehen kann. An seinem oberen Ende ist dieser Kern mit einem Flantsche versehen, während an seinem unteren Ende als Verlängerung ein Zapfen gebildet ist, worauf unterhalb der Grundplatte eine Schnurscheibe D sitzt. Eine Schnur Z?¹ ist um diese Scheibe gelegt und führt um eine gröfsere Scheibe E herum, deren Achse mit einer Handkurbel^ versehen ist. Wenn diese Kurbel in der durch einen Pfeil angedeuteten Richtung gedreht wird, so dreht sich auch der Eisenkern. Die obere Fläche des Kernes C ist polirt und rotirt genau in einer horizontalen Ebene.

H ist ein am besten aus einer flachen Scheibe weichen Eisens bestehender Anker. Diese Scheibe ruht auf dem Eisenkerne C so auf, dafs die Ränder beider Theile, wie Fig. 2 zeigt, etwas über einander vorspringen. Der Anker H kann horizontal um seine Achse h hin- und herschwingen; diese Bewegung wird durch einen vorspringenden Arm I begrenzt, der zwischen zwei Anschlägen J und K gelegen ist. Die Spannkraft der mit dem Anker verbundenen Schraubenfeder M ist regulirbar und es übt dieselbe auf den Anker beständig einen Zug aus. Die Drahtumwickelung B endet in Drähten w w, Fig. 1, die nach den Klemmschrauben W¹ W² hinführen, mit welchen der Liniendraht bezw. der Erddraht in Verbindung stehen.

Wenn dieser Apparat als Relais oder als Uebertrager benutzt wird, wird der Anker H durch einen Draht mit der Klemmschraube X verbunden und die Säule L durch einen Draht mit der Klemmschraube Y, und an diese Klemmschrauben werden. die Drähte der Se-

cundärstromleitung angeschlossen, worin die Batterie ο und der Telegraphenapparat O eingeschaltet werden kann. Ein Schlüssel Q¹ ist auf der Uebertragungsstation in den Liniendraht w² eingeschaltet; Tstellt die Batterie dar. Es kann aber auch ein Schlüssel, wie bei Q² dargestellt, eingeschaltet werden, so dafs, wenn er geschlossen ist, er einen Widerstand Ji einschaltet und auf diese Weise die Stärke des Stromes verstärkt bezw. schwächt.

Der beschriebene Apparat functionirt wie folgt: Der cylindrische Kern C der Spule B wird mittelst der Handkurbel F in Drehung versetzt. Wenn kein elektrischer Strom durch die Spule fliefst, ist die Reibung zwischen dem sich drehenden Kerne und dem Anker H, der sich mit seiner Unterfläche leicht auf den oberen Flantsch des Kernes legt, so gering, dafs dadurch der Anker nur sehr wenig Tendenz , sich mitzudrehen, bekommt. Diese Tendenz wird durch die Wirkung der Feder M noch vermehrt, so dafs der Kern in seiner in Fig. ι dargestellten Normalposition verharrt. Wenn dagegen ein elektrischer Strom den Apparat durchfiiefst, so wird der Eisenkern C magnetisch und zieht den Anker H an. Der dadurch entstehende Druck vermehrt die Reibung zwischen diesen beiden Theilen, die Elasticität der Feder wird überwunden, der Anker dreht sich mit und sein Arm / schlägt an den Anschlag J an, woselbst er so lange liegen bleibt, als der Strom die Spule durchfiiefst. Wenn der Strom aufhört, hört auch die Anziehung des Ankers durch den Kern auf, und die Spannkraft der Feder bringt die Theile in ihre Normallage wieder zurück.

Wenn dieser Apparat als Relais oder Uebertrager gebraucht wird, so wird der unabhängige Telegraphenapparat O und die Batterie o, wie in Fig. ι dargestellt, vermittelst der Klemmschrauben X und Y in Verbindung gebracht. Der Apparat wirkt aber viel besser und schneller, wenn er für Beeinflussung elektrischer Ströme von abwechselnd positiver und negativer Polarität construirt wird.

Eine für diesen Zweck geeignete Form des Apparates veranschaulicht Fig. 3, worin B¹ und B die beiden auf aufrechte hohle Spulen gelegten Drahtumwickelungen sind. C¹ und C² sind die beiden Eisenkerne, von deren unterem Ende, wie aus Fig. 5 ersichtlich, ein runder Zapfen c¹ herabragt. Die Rädchen d¹ beider Zapfen haben eine gleiche Anzahl Zähne und stehen unter einander sowie mit einem Triebrade/ in Eingriff, das durch eine Handkurbel F gedreht werden kann. Wenn eine solche Drehung stattfindet, so drehen sich die Eisenkerne C¹ und C² mit gleicher Geschwindigkeit und, wie durch Pfeile dargestellt, nach entgegengesetzten Richtungen.

Der Anker H ist in diesem Falle aus einem V - förmigen Stücke weichen Eisens gebildet, dessen Enden die Oberflächen der Kerne C und C¹ berühren, wie dies Fig. 3 darstellt.

Dieser Anker kann aus einem Stück weichen Eisens hergestellt sein, besser ist es, ihn aus zwei von einander isolirten einzelnen Stücken h ¹A² herzustellen und sie mit einem Arme /, der zwischen den Anschlägen JK schwingen kann, zu verbinden. Der Anker H, sei er nun einfach oder zusammengesetzt, legt sich auf einen permanenten Magnet, der ihn polarisirt.

Dieser Magnet kann, wie Fig. 4 darstellt, aus einem Kerne G aus weichem Eisen bestehen, der von einer Magnetisirungsspirale G¹ umwickelt ist, die von einem von einer Localbatterie V kommenden elektrischen Strome beständig durchflossen wird und andererseits, wie Fig. 3 zeigt, mit den Klemmschrauben der Drahtumwickelung durch Drähte j j unter der Grundplatte in Verbindung steht. Die Drahtspulen B¹ B² sind in dieselbe Stromleitung eingeschaltet, aber so unter einander verbunden, dafs der Magnetisirungsstrom nach entgegengesetzten Richtungen um die Kerne C¹ C² herumläuft. In diesem Falle wird, wenn man auf der Uebertragungsstation den Stromumschaltungsschlüssel Q niederdrückt, ein positiv elektrischer Strom durch den Liniendraht gesandt, während beim Aufgange des Schlüssels ein negativ elektrischer Strom denselben durchfiiefst.

Wenn man die Kerne C¹ C² rotiren läfst, indem man an der Handkurbel F dreht, und kein Strom die Drahtumwickelungen der Magnete durchfiiefst, so ist die Reibung zwischen der oberen Fläche der Kerne und den darauf liegenden Ankern eine sehr geringe, und der Tendenz der Anker, durch die Reibung eines Kernes nach einer bestimmten Richtung hin gedreht zu werden, wird durch den anderen Kern entgegengewirkt, so dafs der Anker in seiner Lage zu bleiben bestrebt ist. Wenn dagegen ein elektrischer Strom beim Niederdrücken des Schlüssels Q hindurchgesendet wird und dadurch die Kerne C¹C² beide magnetisch werden, so erhält einer derselben, z. B. C¹, Nord- und der andere, C², Südmagnetismus. Der Anker H erhält durch seinen Contact mit dem inducirenden Elektromagnet G die gleiche, beispielsweise Südpolarität, an beiden Enden.

Auf diese Weise wird eine gegenseitige Anziehung durch den sich drehenden Kern C^x und das- Ende h^x des Ankers ausgeübt, weil ihr Magnetismus ungleicher Polarität ist, während andererseits der Kern C², der nach der entgegengesetzten Richtung sich dreht, das Ende h? des Ankers von sich abstöfst und infolge dessen die Reibung an demselben vermindert. Der Anker h^x bewegt sich deshalb beständig mit dem Kern C¹, bis er durch den Anschlag J

angehalten wird, an welchem er so lange liegen bleibt, bis durch das Eindringen eines von der Uebertragungsstation kommenden Stromes von entgegengesetzter Polarität die Wirkung umgekehrt wird.

Am besten ist es, mittelst eines Uhrwerkes V die Kerne C¹ und C² in Drehung zu versetzen. Dieselben können dann mit dem Zahnrade f nach Belieben vermittelst eines Hebels v, wie Fig. 3 zeigt, in und aufser Eingriff gebracht werden.

In Fig. 7 und 8 ist eine andere Modification dargestellt. Bei dieser Einrichtung wird dasselbe Resultat vermittelst eines einzelnen Eisenkernes, wie in Fig. i, erreicht. Zwei kleine aufrecht stehende Anker η und s stehen durch einen Messingarm / unter einander in mechanischer Verbindung, doch so, dafs sie von einander elektrisch isolirt sind. Die unteren Enden dieser Anker liegen auf der Oberfläche des sich drehenden Kernes C, doch an diametral gegenüberliegenden Punkten seiner Peripherie. Die mit dem Kerne in Contact stehenden Ankerenden erhalten am besten eine schwach convexe Form.

Eine Drehachse? führt durch die Anker η und s und erstreckt sich in verticale Schlitze gg¹, Fig. 6, hinein, die in den Polen IVS eines permanenten Magneten angeordnet sind. Der Arm / spielt zwischen zwei oberen Anschlägen, so dafs sowohl dieser als auch die Anker η und ί auf der Achse i in verticaler Ebene frei sich drehen können. "Von dem permanenten Magnet her werden die Anker entsprechend durch In^ duction polarisirt.

In diesem Falle ist die Wirkungsweise des Apparates die gleiche wie die vorbeschriebene, der Unterschied liegt nur darin, dafs die Formen der einzelnen Organe etwas geändert sind.

Eine andere Modification kann man noch in der Weise treffen, dafs man den permanenten Magnet in eine beständige Drehung versetzt und den Elektromagnet, der durch einen Signalstrom beeinfiufst wird, stationär läfst.

Claims (2)

Patent-AnSprüche:

1. Das vorbeschriebene Verfahren, den Ankern des Elektromagneten vermittelst einer von einem constanten Motor verursachten Reibung eine oscillirende Bewegung zu ertheilen, wobei die Richtung der Bewegung durch die Richtung des erregenden elektrischen Stromes regulirt wird.

2. Die Combination eines Elektromagneten mit einem Anker, der mit ihm sowohl in Reibungs- als in magnetischem Contact steht, und_x einem Mechanismus, um dem Kerne des Elektromagneten Bewegung zu ertheilen, welche Bewegung dem Anker nach Mafsgabe der Polarität des erregenden elektrischen Stromes mitgetheilt wird.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen.