DE11617C - Neuerung an Fernsprechern - Google Patents

Description

1880.

Klasse 21.

w. KLiNKERFUES in göttingen.

Neuerung an Fernsprechern.

Patentirt im Deutschen Reiche vom 4. Februar 1880 ab.

Nach den jetzt vorliegenden Erfahrungen darf es wohl als erwiesen gelten, dafs zur Wiedergabe eines Lautes /, m, I, r u. s. w. die Schwingungsamplitude in allen ihren mit der Lautbildung verbundenen schnellen Aenderungen wiedergegeben werden mufs; im Gegensatz dazu genügt für die Wiedergabe eines musikalischen Tons die Schwingungsdauer allein. Hieraus erklärt sich, weshalb das schon im Jahre i860 erfundene Reifs'sehe Telephon nur musikalische Töne wiederzugeben vermochte. Denn es wurde dabei der galvanische Strom einer Batterie bei jeder (Doppel-) Schwingung der Membran in solcher Weise geschlossen, dafs die Stromstärken nahezu gleich wurden. Bell dagegen erreichte die nöthige Verschiedenheit der Amplituden und damit denn auch die Wiedergabe der Sprache durch die Anwendung magnetelektrischer Induction; aufserdem zeigt, was für die folgende Beschreibung in Betracht kommt, auch der Phonograph, dafs, wenn durch irgend ein Mittel auf die Amplituden hinreichend Rücksicht genommen wird, Worte übermittelt werden können.

Bell hat durch die Anwendung magnetelektrischer Induction, zugleich aber auch diejenigen Nachtheile eingetauscht, welche bis heut den Gebrauch so sehr beschränken, nämlich einen so schwachen Strom, dafs derselbe schon bei geringer Entfernung durch die Theilströme arbeitender Nebenlinien überwogen wird, aufserdem aber verhältnifsmäfsig grofse Spannung, welche bei einigermafsen ungünstigem Wetter die Isolirung ungenügend macht. Man darf wohl be-, haupten, dafs von der Beseitigung dieser beiden Mängel die Zukunft der Telephonverwendung, wenigstens grofsentheils abhängig erscheint. Der erste Uebelstand ist dadurch zu beseitigen, dafs man sich wieder einer galvanischen Batterie bedient, wie Reifs es vor 20 Jahren gethan, jedoch unter solchen Bedingungen für die Anordnung, dafs eine kleine Schwingungsamplitude der Membran, gegen die man spricht, einen schwachen Strom, eine gröfsere einen stärkeren Strom hervorruft. Hiermit wäre aber der zweite der genannten Mängel, die Bildung von Inductionsströmen von grofser Spannung nicht nur nicht beseitigt, sondern sogar vergröfsert,. weil bei jedem Schliefsen und Oeffnen der Kette ein solcher entsteht. Wenn also auch, wie im unten beschriebenen Arrangement das Schliefsen und Oeffnen ganz geräuschlos stattfinden könnte, so würden neben den Schwingungen von veränderlicher Amplitude, welche den Laut erzeugen, noch solche von constanter Amplitude auftreten und die Verständigung sehr beeinträchtigen. Deshalb mufs das Schliefsen und Oeffnen der Kette überhaupt vermieden werden. Dieselbe bleibt also fortwährend, auch während des Sprechens geschlossen, dagegen wird die Gröfse der Contactstelle veränderlich, und zwar von der Gröfse der Amplitude abhängig . gemacht. Eine . gröfsere Contactstelle hat geringeren Widerstand und deshalb gröfsere Stromstärke im Gefolge. Im übrigen ist die Einrichtung mancher Modificationen fähig, von denen sich vielleicht die eine oder andere in der Praxis vortheilhafter erweisen wird, als die im folgenden beschriebene.

Fig. ι beiliegender Zeichnung stellt die Ausführung eines Apparates dar, welcher zwischen zwei Elementen einer Localbatterie so eingeschaltet ist, dafs der mit -f- bezeichnete Draht nach dem positiven Pol des einen Elementes, der mit — bezeichnete nach dem negativen der andern führt. Die dünne metallene Membran m ist, wie bei dem gewöhnlichen Telephon, zwischen zwei Nichtleitern befestigt, und steht mit dem Minusdraht in leitender Verbindung. In dem unteren Theil des Apparates befindet sich, anstatt eines Stahlmagneten und der Inductionsrolle des Telephons eine gebogene enge eiserne Röhre r r r, welche mit Quecksilber gefüllt ist und mit dem Plusdraht in Verbindung, steht. Eine an der Membran befestigte passend geformte Platinspitze / taucht fortwährend in das Quecksilber ein und stellt Verbindung zwischen den beiden Elementen her. Das Eintauchen der Platinspitze kann durch die Schraube bei .S fein regulirt werden. Wird die Membran in Schwingung versetzt, so wird ein vibrirender Widerstand, folglich auch vibrirende Stromstärke, erzeugt. Hierdurch wird auch die Membran eines Telephons der Endstation in Schwingungen versetzt, welche in Dauer und Amplitude dem

der Abgangsstation entsprechen. Die Umstände erlauben hier, diese Membran auch noch mit einem kleinen Eisenkern zu versehen, wie ihn der Neef'sche Hammer hat; noch mehr aber tragen zur Verstärkung andere Abänderungen bei. Des Stahlmagneten bedürfte es hier eigentlich nicht mehr, er kann aber, wie bei dem polarisirten Relais dennoch nützlich sein, weil dem Stahlmagneten die Rolle zugetheilt wird, den permanenten Magnetismus des weichen Eisens der Inductionsrolle vor grofsen Unregelmäfsigkeiten zu bewahren.

Man kann nun aber den Quecksilberkanal des Apparates, Fig. i, in den Stahlmagneten selbst verlegen, wie dies in Fig. 2 dargestellt ist, . wobei man die zum Reguliren dienende äufsere Fortsetzung der Röhre r anschraubt. Besteht hier die Membran aus Eisen, so wird sie alle Schwingungen der angesprochenen Membran mitmachen, dadurch mit der Platinspitze mehr und weniger tief in das Quecksilber eintauchen und, wenn zwischen einem zweiten und dritten Element eingeschaltet, die Stromschwankung der ganzen Kette bedeutend verstärken. So fortfahrend, kann man noch eine gröfsere Zahl mitschwingender Membranen, welche zugleich Verstärker der Stromschwingungen sind, gewinnen, dieselben räumlich eng zusammenstellen und nöthigenfalls die Schwingungen durch einen einzigen grofsen Schallbecher sammeln. Die Pole der Batterie können mit der Linie, oder auch mit der Erdleitung in Verbindung stehen.

Die Verstärkung durch mehrere schwingende Membranen wird in folgender Weise hervorgebracht. Mit dem Linienleitungsdraht, Fig. 2, der die Stationen verbindet, steht ein Telephon von der Bell'schen oder Siemens'schen Form in leitender Verbindung. Die Membran in aber ist wie bei dem Phonographen gestaltet, und es kann, wie dort, Glimmer dazu verwendet werden. Ebenfalls wie dort berührt die Membran durch Vermittlung eines weichen Gummistückchens g eine leicht in Schwingung zu versetzende Feder s. Letztere bildet für den ununterbrochenen Strom einen Theil der Leitung, indem ihre Befestigungsschraube im Holzmantel des Telephons durch Draht mit der Linie verbunden ist, während auf der anderen Seite die Feder durch eine daran befestigte dolchmesserartig abgeplattete Platinspitze p, welche in den Quecksilberkanal eintaucht, fortwährend mit der Fortsetzung der Leitung den Contact herstellt. Vortheilhaft erscheint es, den Kanal gewissermafsen flufsdeltaartig auslaufen und in jede der Mündungen eine an der einen Feder befestigte besondere Platinspitze p eintauchen zu lassen. Die Platinspitzen, von denen in Fig. 2 drei gewählt, sind an einer kleinen weichen Eisenplatte «befestigt, welche an der Feder sitzt. Letztere ist also im wesentlichen ein Wagner'-scher Hammer mit Platinspitzen am Eisenkern. Der Quecksilberkanal verfolgt die Axe des Stahlmagneten M vom Telephon, welcher in dessen Inductionskern steckt, setzt sich dann in einem äufseren nach oben führenden eisernen Schenkel fort, der zum bequemen Füllen und Nachfüllen dient. Derselbe ist oben luftdicht verstöpselt, um Bewegungen der Quecksilbersäule in den beiden Schenkeln zu verhindern. An dem oberen Ende des äufseren Schenkels befindet sich auch der Anknüpfungspunkt für die Inductionsspirale des Stroms, welche, von da in das Innere des Telephons zurückgeführt, den weichen Kern des Telephons umwindet und dann in einem Leitungsdraht zu einem Theil der Batterie sich fortsetzt, oder auch, wenn es nach dem Verhältnifs des äufseren und des inneren Widerstandes vortheilhaft erscheint, gleich zu weiteren Telephonen der eben beschriebenen Einrichtung. Der Stahlmagnet wäre hier . als Stromerreger überflüssig, ist aber nützlich für den regelmäfsigen Verlauf der Stromschwankungen.

Wenn die Membran m des Telephons angesprochen wird, so entsteht dieselbe Wirkung, wie bei dem Phonographen, d. h. die. Feder.$ ahmt deren schwingende Bewegungen nach, die wechselnde Stärke des Eintauchens der Spitzen/ führt die Stromschwankungen herbei, welche durch den Quecksilberkanal r zur Inductionsrolle k fortgepflanzt, auch die Schwingungen der angesprochenen Membranen noch um einen entsprechenden Betrag verstärken, ebenfalls auch die Membranen aller übrigen in die Leitung eingeschalteten Telephone in Schwingung Versetzen, welche die Feder vermittelt. Alle Telephone einer und derselben Station von eben beschriebener Einrichtung können, auf engem Raum zusammengestellt, und jede einzelne Membran durch Hörschlauch H mit dem engen Ende eines Schallbechers verbunden werden. Wie bei dem Phonographen dient der Schallbecher dann zugleich als Mundstück, durch welches hier sämmtliche Membranen auf einmal angesprochen werden können.

Die Gruppirungsweise der einzelnen Telephone ergiebt sich ohne Skizze aus dem vorhergehenden.

Ein Hauptzweck der ganzen Einrichtung ist die Verwerthung des Phonographen für TeIegraphie. Berücksichtigt man, dafs das Staniol doch immer der Nadel des Phonographen ein gröfseres Hemmnifs der Bewegung als das Quecksilber bereitet, dafs Ränderbildung stattfinden mufs, dafs aber gleichwohl ein gut gearbeiteter Phonograph einer ganzen Versammlung Gesprochenes deutlich zum Gehör bringt, so wird es auch möglich sein, die Nadel des Phonographen mittelst elektrischen Stromes an entfernter Station in Thätigkeit zu setzen und zu Eindrücken in das Staniol zu zwingen, welche

nachher die Sprache wiedergeben. Für diesen Zweck würde der Inductionsstrom eines gewöhnlichen Telephons immer viel zu schwach bleiben. Als Element für die im vorhergehenden beschriebenen Einrichtungen ist das Chromsäure-Element zu empfehlen.

Claims (1)

1. Patent-Ansprüche:

   i. An Telephonen die Anwendung einer metallenen Röhre oder mehrerer Röhren, welche mit Quecksilber gefüllt sind, in welche ein an der Membran des Instrumentes befestigter Platinstift eintaucht, der je nach der Gröfse der Schwingungsamplitude, eine variable Contactstelle zwischen Membran und der mit der Quecksilberröhre verbundenen Leitung abgiebt.

   Die Verstärkung der Stromschwingungen durch Combination mehrerer mitschwingender Membranen, welche zwischen Elemente _r der Empfangsstation eingeschaltet sind und von denen jede auf eine oder mehrere Platinschneiden wirkt, welche in. die im Eisenkern des Telephons mündende Quecksilberröhre eintauchen und federnd am Instrumente gelagert sind, zum Zweck, das Telephon mit dem Phonographen combinirt zum Telegraphiren zu verwenden.

   Das Sammeln oder Vereinigen der Schallwirkung der übereinstimmend schwingenden Membranen in einem Schallbecher oder einer Hörröhre.

   Hierzu I Blatt Zeichnungen.