DE11617C

DE11617C - Innovation in telephones

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Publication number: DE11617C
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1880.1880.

Klasse 21.Class 21.

w. KLiNKERFUES in göttingen.w. KLINKERFUES in göttingen.

Neuerung an Fernsprechern.Innovation in telephones.

Patentirt im Deutschen Reiche vom 4. Februar 1880 ab.Patented in the German Empire on February 4, 1880.

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.According to the experience now available, it may well be regarded as proven that in order to reproduce a sound /, m, I, r, etc., the oscillation amplitude must be reproduced in all its rapid changes connected with the sound formation; In contrast to this, the period of oscillation alone is sufficient for the reproduction of a musical tone. This explains why the Reifs' telephone, invented as early as 1860, was only able to reproduce musical tones. For the galvanic current of a battery was closed with each (double) oscillation of the membrane in such a way that the currents became almost equal. Bell, on the other hand, achieved the necessary difference in amplitudes, and thus also the reproduction of speech, through the use of magneto-electric induction; moreover, what comes into consideration for the following description, the phonograph also shows that if sufficient consideration is given to the amplitudes by some means, words can be transmitted.

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.Bell did by using magneto-electric Induction, but at the same time those disadvantages were exchanged which have been in use up to the present day so much, namely, so weak a current, that it is even at a lower level Distance through the partial streams of working branch lines is predominant, moreover but comparatively great tension, which in somewhat unfavorable weather the insulation makes insufficient. It may well be said of the elimination of these two Defects the future of the use of the telephone, at least for the most part, appears to be dependent. Of the the first inconvenience can be eliminated by using a galvanic battery again, as Reifs did 20 years ago, but under such conditions for the arrangement, that a small oscillation amplitude of the membrane against which one speaks is a weak current, a larger a stronger one Electricity. But this would be the second of the defects mentioned, the formation of induction currents of great tension not only not removed, but even increased. because each time the chain is closed and opened, such a thing arises. If so, as in the the arrangement described below that closing and opening could take place quite noiselessly, so besides the oscillations of variable amplitude which produce the sound, nor do those of constant amplitude appear and greatly impair communication. Therefore closing and opening the chain must be avoided at all. So the same remains continually, too closed while speaking, on the other hand the size of the contact point is variable, and that depends on the size of the amplitude. made. One . larger contact point has lower resistance and therefore higher amperage in the wake. By the way, the Facilitating some modifications, one or the other of which may be in will prove more beneficial in practice than that described below.

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 demFig. 1 of the accompanying drawing shows the execution of an apparatus which is connected between two elements of a local battery in such a way that the wire labeled -f- leads to the positive pole of one element, the one labeled - leads to the negative of the other. The thin metal membrane m is, as in the ordinary telephone, fixed between two non-conductors, and is in conductive connection with the negative wire. In the lower part of the apparatus, instead of a steel magnet and the induction roller of the telephone, there is a bent, narrow iron tube rrr, which is filled with mercury and connected to the positive wire. A suitably shaped platinum tip attached to the membrane / is continuously immersed in the mercury and creates a connection between the two elements. The immersion of the platinum tip can be finely regulated by the screw at .S. If the membrane is set in vibration, a vibrating resistance, and consequently a vibrating current, is generated. As a result, the membrane of a telephone of the end station is set in vibrations, which in duration and 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.correspond to the departure station. The circumstances here allow this membrane to be used as well to provide a small iron core like the one in Neef's hammer; but even more other amendments add to the reinforcement. The steel magnet is actually needed here no longer, but, as in the case of the polarized relay, it can still be useful because the role is assigned to the steel magnet, the permanent magnetism of the soft one The iron of the induction roll is to be protected from great irregularities.

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.But you can now lay the mercury channel of the apparatus, Fig. I, in the steel magnet itself, as shown in Fig. 2,. the outer continuation of the tube r used for regulation is screwed on. If the membrane here is made of iron, it will take part in all the vibrations of the membrane in question, thereby immersing the platinum tip more and less deeply into the mercury and, if connected between a second and third element, it will significantly increase the current fluctuation of the entire chain. Continuing in this way, one can obtain a larger number of co-oscillating membranes, which are at the same time amplifiers of the current oscillations, place them closely together and, if necessary, collect the oscillations through a single large bell. The battery poles can be connected to the line or to the earth line.

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. The reinforcement by several vibrating membranes is brought about in the following way. A telephone of the Bell or Siemens form is in conductive connection with the line wire, FIG. 2, which connects the stations. However, the membrane in FIG. 4 is designed as in the phonograph and, as there, mica can be used for it. Also, as there the membrane affected by mediation of a soft Gummistückchens g is a easily vibrated to versetzende spring s. The latter forms for the continuous stream a portion of the line by its fastening screw is connected to the timber casing of the phone by wire with the line, while on the On the other hand, the spring by means of a dagger-like flattened platinum point p attached to it, which dips into the mercury channel, continuously establishes contact with the continuation of the line. It appears advantageous to run out of the canal, so to speak, like a river delta, and to let a special platinum point p attached to one spring dip into each of the mouths. The platinum tips, three of which are chosen in Fig. 2, are attached to a small, soft iron plate which sits on the spring. The latter is essentially a Wagnerian hammer with platinum tips on the iron core. The mercury channel follows the axis of the steel magnet M from the telephone, which is in its induction core, and then continues in an outer iron leg which leads upwards and which is used for convenient filling and refilling. It is plugged airtight at the top to prevent movement of the mercury column in the two legs. At the upper end of the outer limb there is also the connection point for the induction spiral of the current, which, from there back into the interior of the telephone, winds around the soft core of the telephone, and then continues in a wire to part of the battery, or also if it appears advantageous in relation to the external and internal resistance, immediately to other telephones of the facility just described. The steel magnet would be here. superfluous as a current exciter, but is useful for the regular course of the current fluctuations.

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.When the membrane m of the telephone is addressed, the same effect arises as in the case of the phonograph, ie the. Spring. Imitates their oscillating movements, the changing intensity of the immersion of the tips / causes the current fluctuations, which, propagated through the mercury channel r to the induction roller k , also amplify the oscillations of the membranes mentioned by a corresponding amount, also the membranes of all Set the remaining telephones switched on in the line to vibrate, which the spring transmits. All telephones of one and the same station from the facility just described can be assembled in a small space, and each individual membrane can be connected to the narrow end of a bell with a hearing tube H. As with the phonograph, the bell also serves as a mouthpiece through which all the membranes can be addressed at once.

Die Gruppirungsweise der einzelnen Telephone ergiebt sich ohne Skizze aus dem vorhergehenden. The way in which the individual telephones are grouped emerges from the preceding without a sketch.

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, welcheA primary purpose of the whole facility is the utilization of the phonograph for telegraphy. If one takes into account that the staniol is always a greater obstacle to the movement of the phonograph needle than does the mercury prepared so that the formation of margins must take place, but that nevertheless a well-worked one Phonograph clearly brings what has been spoken to an entire gathering, so will It may also be possible to remotely connect the needle of the phonograph by means of an electric current To put the station into action and to force impressions into the foil, which

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.afterwards reproduce the language. For this purpose the induction current would be an ordinary Telephones always remain far too weak. As an element for those described above The chromic acid element is recommended.

Claims

Patent Claims:

i. On telephones, the use of a metal tube or several tubes, which are filled with mercury, in which a attached to the membrane of the instrument Platinum pin is immersed, which is variable depending on the magnitude of the oscillation amplitude Contact point between the membrane and the line connected to the mercury tube gives off.

The amplification of the current oscillations by combining several co-oscillating membranes, which are connected between elements _{r of} the receiving station and each of which acts on one or more platinum blades, which dip into the mercury tube opening into the iron core of the telephone and are resiliently mounted on the instrument, for the purpose of to use the telephone combined with the phonograph for telegraphing.

Collecting or uniting the sound effects of those vibrating in unison Diaphragms in a bell or ear tube.

For this purpose I sheet drawings.