DE290255C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Den gegenstand der Erfindung bildet ein Verfahren zur Erzeugung elektrischer Schwingungen nach dem Prinzip der Stoßerregung, bei dem zur Ermöglichung besserer Löschwirkung und zur Erzielung reiner Töne niedrigere Betriebsspannungen verwendet werden, als zur Überbrückung der Arbeitsfunkenstrecke erforderlich sind. Dieses wird dadurch ermöglicht, daß durch die Hochfrequenzentladung

ίο eines Hilfskreises, dessen Kapazität vielmals kleiner ist als die des Arbeitskreises, eine Zündung der Löschfunkenstrecke erfolgt.

Es sind bereits Anordnungen zur Schwingungerzeugung bekannt geworden, bei denen eine Entladestrecke durch eine höhere Hilfsspannung gezündet werden sollte. Hierbei lud entweder der Hilfsstrom den Kondensator des Arbeitskreises, oder es wurde ein besonderer niederfrequenter Duddelkreis mit großer Kapazität zur Zündung der Entladestrecke benutzt. Diese bekannten Verfahren arbeiten jedoch nur wirtschaftlich bei Erregern nach der Lichtbogenmethode, da hierbei die Zündung nur zur Einleitung des Schwingungs-Vorganges erforderlich ist und die einmal leitend gemachte Entladestrecke einer weiteren Zündung erst in den Energiepausen bedarf. Bei Schwingungserzeugern, welche mit Funken arbeiten, würde eine derartige Zündmethode praktisch keinen Wert haben; denn hierbei würde die Zündenergie gleich oder sogar noch größer sein als die Arbeitsenergie, da bei Verwendung einer zu niedrigen Funkenspannung im Arbeitskreise für jede Einzelentladung eine besondere Zündung erforderlich wäre. Eine Zündung von Funkenstrecken, die nicht nach der Wienschen Methode arbeiten, ist zudem im allgemeinen auch gar nicht erforderlich, weil beim Betriebe solcher Sender die Betriebsspannung stets der Funkenlänge im Erregerkreis entsprechen muß.

Es ist ferner für die, Zwecke des Tastens größerer Schwingungsenergie vorgeschlagen worden, der Funkenstrecke des Arbeitskreises im Rhythmus der Zeichengebung eine bessere Leitfähigkeit durch Ionisierung mit ultraviolettem Licht o. dgl. zu geben. Diese Methode würde bei dem in vorliegender Erfindung zur Anwendung kommenden Prinzip der Stoßerregung wegen der Trägheit in ihrer Wirkung gänzlich unbrauchbar sein; denn bei der Stoßerregung kommt es nicht darauf an, daß die Leitfähigkeit der Entladestrecke für die ganze Zeit eines Zeichens verbessert wird, sondern nur für die kurze Zeit des Entstehens der ■ Einzelfunken. ^;

Außerdem ist ein Vorschlag bekannt geworden, um Lichtbogenunterbrecher mit niedrigen Gleichstromspannungen zu betreiben. Hierbei wurde der mit der Primärspule eines Induktors in Reihe geschaltete Lichtbogenunterbrecher durch einen Hilfskreis gezündet. Die Entladestrecke des Schwingungserzeugers selbst sollte dagegen mit der hohen Spannung des Induktoriums betrieben werden.

Abgesehen davon, daß es sich bei den bekannten Schaltungen weder um das Prinzip der Stoßerregung noch teilweise um die Zün-

dung des Schwingungserregers selbst handelte, war die Schaltung bei den bekannten Anordnungen immer so gewählt, daß sich die Zündspannung über den Speisestromkreis ausgleichen konnte.

Nach vorliegender Erfindung wird die Zündung der in einem Kondensatorkreise befindlichen Löschfunkenstrecke dadurch bewirkt, daß die in einem Hilfskreis erzeugte Hochfrequenzzündspannung mit der Arbeitsfunkenstrecke bzw. mit einem Teil derselben in Reihe geschaltet wird. Hierdurch ist es möglich, die Kapazität des Hilfskreises vielmals kleiner zu machen als die des Arbeitskreises, und dadurch die Zündenergie so klein zu .machen, daß sie nur einen geringen Bruchteil der Arbeitsenergie beträgt. Die gesamte Zündenergie wird dabei in dem hochfrequenten Hilfskreis konzentriert und bei der Überbrückung der Löschfunkenstrecke in kurzer Zeit zur Wirkung gebracht.

Auf der Zeichnung sind in drei Figuren einige Schaltungsbeispiele dargestellt, nach denen die Ausführung der Erfindung möglich ist. Gleiche Bezugszeichen bedeuten hierbei gleiche Teile.

In Fig. ι bedeutet α die Entladestrecke eines aus der Selbstinduktion b und der Kapazität c bestehenden Schwingungskreises, d sind Drosseispulen und e die Betriebsstromquelle, der ein regelbarer Widerstand f vorgeschaltet ist. gist eine Hüfsfunkenstrecke, welche dem aus : der kleinen Kapazität h und der Selbstinduktion i bestehenden Zündkreis angehört, k ist ein Induktor, / der dazugehörige Unterbrecher und m die Zündbatterie.

Der Zündvorgang ist hierbei folgender:
Es sei der Moment ins Auge gefaßt, wo die Funkenstrecke α außer Tätigkeit ist. AIsdann bildet die Funkenstrecke α eine von ihrer Form abhängige kleine Kapazität, die mit der großen Kapazität c in Reihe geschaltet ist und. infolge der sehr kleinen resultierenden Kapazität mit der Selbstinduktion b einen Schwingungskreis von einer Frequenz ergibt, die wesentlich höher ist als die bei der drahtlosen Telegraphie übliche bzw. des Arbeitskreises bei der Oszillation. Im wesentlichen ist die Frequenz bestimmt durch den Wert der Selbstinduktion b, die man somit elektrisch auffassen kann als eine durch den Zündkreis erregte Strahlspule, welche durch die kleine Kapazität des offenen Arbeitskreises belastet ist.

Vorteilhafterweise wird man, um mit ge-• ringer Zühdenergie zu arbeiten, die Größe der Selbstinduktion i und der Kapazität k so wählen, daß der Zündkreis mit dem offenen Arbeitskreis in, Resonanz ist. Jede Unterbrechung durch den Unterbrecher I bewirkt dann eine Auslösung des Arbeitsvorganges. Diese Wirkung hört sofort wieder auf, sobald die Energie in einer Entladungsserie aufgebraucht ist. Die Entladestrecke α wird somit durch die Hochfrequenzentladung des Zündkreises überbrückt, und der mit der Spannung der Batterie e über die Drosselspulen d bereits vorher aufgeladene Kondensator c kann sich über die leitende Funkenstrecke α und die Selbstinduktion b entladen. Der Kondensator c entlädt sich in normaler Weise, worauf die Funkenstrecke α nach Beendigung des Schwingungsvorganges ihre Leitfähigkeit wieder verliert und erst durch eine neue Zündung in Betrieb gesetzt werden kann. Die Zündeinrichtung bietet bei Löschfunken den Vorteil, daß man einen bedeutend besseren Löscheffekt erzielt als bisher. In normaler Weise müßte · in Fig. ι die Spannung der Batterie c höher sein als die Durchschlagsspannung der Löschfunkenstrecke a. Bei Benutzung der neuen Zündeinrichtung kann dagegen nicht nur die Spannung der Batterie e kleiner sein, sondern es können auch eine beliebige Anzahl von j Funkenstrecken in Reihe geschaltet und durch j die Hilfszündung überbrückt werden, die dann j sämtlich zur Erzielung der Löschwirkung beitragen. Die Anordnung kann hierbei so getroffen werden, daß entweder alle Funkenstrecken gemeinsam gezündet werden, oder es go läßt sich auch ein besonderer, von der Funkenstrecke α getrennter Löschwiderstand durch die Hilfszündung überbrücken und dadurch der Schwingungsvorgang einleiten. Auf diese Weise ist es möglich, den Funken schon nach der ersten Halbschwingung zum Verlöschen zu bringen und mit ganz bedeutend festeren Kopplungen zu arbeiten als bisher.

Will man größere Energiemengen bei kleinen Spannungen erhalten, so kann die Erfindung, wie aus dem in Fig. 2 dargestellten Beispiel hervorgeht, vorteilhaft auch mit der Braunschen Energieschaltung verbunden werden, wobei Energiekreise in beliebiger Anzahl hintereinander geschaltet werden können. Die Funkenstrecken β¹, a^% und a^a werden mit Hilfe der Zündeinrichtung zur gleichen Zeit in Tätigkeit gesetzt, und es können daher keine Phasenverschiebungen zwischen den Entladungen der Kondensatoren c¹, c² und c³ eintreten. Infolgedessen kann die Selbstinduktion aller Kreise, als eine gemeinsame Selbstinduktion b ausgebildet werden, ft sind die erforderlichen Drosselspulen.

In Fig. 3 ist eine Schaltung dargestellt, die gegenüber den Schaltungen nach Fig. 1 und 2 den Vorteil besitzt, daß der Zündkreis auf die Spule b nicht besonders abgestimmt zu sein braucht. Dieses wird dadurch erreicht, daß die Spule b sowohl die Selbstinduktion des Arbeitskreises als auch' die Selbstinduktion des Zündkreises bildet. Bei einer Veränderung der

Wellenlänge des Arbeitskreises erfolgt daher gleichzeitig eine Veränderung der Selbstinduktion des Zündkreises. Die Hilfsfunkenstrecke g ist hierbei mit der Selbstinduktion des Arbeitskreises in Reihe geschaltet und ergibt mit der kleinen Kapazität h zusammen den Zündkreis, welcher mit dem Arbeitskreis fest gekoppelt ist. Der eine Pol der Funkenstrecke g k_ann sowohl, wie in der Zeichnung dargestellt, direkt mit der Selbstinduktion b verbunden werden, als auch in der durch die punktierte Linie angedeuteten Weise an die Funkenstrecke α¹ gelegt werden, so daß er mit dieser j Funkenstrecke und der Kapazität c¹ in Reihe

geschaltet ist. ' .,

Der Vorgang ist dann folgender:
Es wird zuerst die Hilfsfunkenstrecke g durch die Entladung des Kondensators h durchschlagen, sodann liegt die Zündspannung an c¹ a¹ bzw. c¹ c², und da diese Spannung höher ist als die Einsatzspannung der Funkenstrecke, werden auch die Arbeitsfunkenstrecken sofort durchschlagen. So können auf diese Weise eine oder eine größere Anzahl von Arbeitsfunkenstrecken durchschlagen werden.

Zweckmäßig wird man die Anzahl der Zündungen so wählen, daß diese einem hörbaren Ton entsprechen. Infolgedessen- werden auch die im Rhythmus der Zündungen erfolgenden Entladungen im Arbeitskreise in Form von Tonstößen erfolgen. Die Tonhöhe in diesem Kreise bleibt hierbei auch dann konstant, wenn die Ladespannung des Arbeitsstromes geändert wird, was zum Zwecke der Energieregelung durch Vorschaltwiderstände geschehen kann. Eine kontinuierliche oder stufenweise Veränderung der Tonhöhe im Arbeitskreis ist mit Hilfe des Unterbrechers / sehr leicht möglich, weil hier der Unterbrecher Formen annehmen kann, die nur den Ton und eine leichte Veränderlichkeit des Tones ermöglichen. Auf Ökonomie kommt es in diesem Kreis gar nicht an, weil es sich hier nur um geringe Energien handelt. Selbstverständlich kann man die Zündeinrichtung nicht nur durch eine besondere Hilfsstromquelle m betreiben, sondern auch durch entsprechende Verbindung mit der Arbeitsstromquelle e.

Die Verwendung der neuen Zündeinrichtung bringt bei Sendern der drahtlosen Telegraphie den weiteren Vorteil mit sich, daß die Morsetaste aus dem Betriebsstrom entfernt und in den Hilfszündkreis verlegt werden kann. Dadurch fallen alle diejenigen Schwierigkeiten fort, welche das Tasten starker Ströme mit sich bringt, und welche bei größeren Stationen zu der Einführung von Starkstromtasten und Tastrelais geführt haben. Bei den kleinen, im Zündkreis zu unterbrechenden Strömen kann nicht nur mit einem ganz gewöhnlichen Morseschlüssel getastet werden, sondern es können ; auch ohne'jede Veränderung die nach dem Lochstreifenprinzip arbeitenden Einrichtungen für Schnelltelegraphie benutzt werden.

Man kann die Erfindung auch dazu anwenden, um bei normalen, mit Wechselstrom betriebenen Stationen für tönende Löschfunken unter schlechten Betriebsverhältnissen, z. B. ungünstige Kopplungen, reine Töne zu erhalten, indem man die Zündung synchron und mit , passender Phasenverschiebung mit der Wechselstromspannung arbeiten läßt, so daß immer in demselhen Moment der Funke zum Einsetzen gebracht wird. Hierdurch werden die Schwierigkeiten vermieden, welche bisher bei diesen Sendern darin bestanden, daß es bei schlechter Löschwirkung unmöglich war, reine Töne zu erhalten.

Ein weiterer Vorteil ergibt sich daraus, daß man mit Hilfe der vorliegenden Erfindung auch dann tönende Funken erzeugen kann, wenn zur Speisung des Erregerkreises niedrigperiodiger Wechselstrom verwendet wird. Hier- ' bei ist es nur erforderlich, die Funkenstrecke a größer einzustellen, als sie der Ärbeitsspannung entspricht. Natürlich müssen auch in diesem Fall die Unterbrechungen im Zündkreise so schnell vor sich gehen, daß sie einen musikalischen Ton ergeben. Der Kondensator c wird dann im Rhythmus der Zündungen ent- go laden und man erhält so Gruppen von vollkommen reinen Tönen.

Durch eine einfache Anordnung kann gleichzeitig die Energie auf ein Vielfaches vermehrt werden. Hierfür ist es erforderlich, daß die Zuführungen Selbstinduktionen enthalten und Vorschaltwiderstände vermieden werden. Durch entsprechende Wahl der Zündfunkenfolge kann man die bei dem plötzlichen Ein- und Ausschalten der Funkenstrecke α bzw. des Kondensators e auftretenden Spannungserhöhungen dazu benutzen, um die Schwingungsenergie auf ein Mehrfaches zu steigern.

Claims (4)

Patent-Ansprüche:

1. -Verfahren zur Erzeugung elektrischer Schwingungen unter Benutzung eines Kondensatorkreises und einer Hilfszündung durch eine Hochfrequenzentladung in einem Hilfskreis, dadurch gekennzeichnet, daß bei Sendern mit Löscherregung eine Zündspannung durch eine Hilfsschwingung erzeugt wird, deren Spannung zusätzlich zu der an der Arbeitsfunkenstrecke bzw. einem Teil davon liegenden Betriebsspannung hinzutritt. .

2. Ausführungsform des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Kondensatoren und Funkenstrekken nach Art der Braunschen Energieschaltung derart mit der Hilfszündung korn-

biniert werden, daß eine Aufladung der Kondensatoren in Parallelschaltung und eine Entladung derselben in Reihe erfolgt (Fig· 3)·

3. Ausführungsform des Verfahrens nach

Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß unter Vermeidung von Widerständen in den Zuführungen zum Arbeitskreis die Zündfolge derart gewählt wird, daß die Zündung in dem Augenblicke erfolgt, wo die durch das Ein- und Ausschalten der Funkenstrecke bzw. der Kapazität auftretende Spannungserhöhung die Kapazität auf ein Mehrfaches der Betriebsspannung aufladet.

4. Ausführungsform des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Speisung des Arbeitskreises durch eine hochperiodige Wechselstrommaschine erfolgt, wobei zur Erzielung eines reinen Tones und einer besseren Löschwirkung der Zündkreis von der gleichen Maschine gespeist wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.