DE139464C - - Google Patents
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Description
KAISERLICHESIMPERIAL
PATENTAMT.PATENT OFFICE.
Man kennt bereits mehrere Verfahren zur Erzeugung elektrischer Impulse oder Schwingungen und Übertragung derselben durch den Äther oder die Erde oder beide und zur Verwertung derselben für die Auslösung von entfernten Empfängern. Auch hat man solche Verfahren mit größerem oder geringerem Erfolg für verschiedene Zwecke angewendet; doch ist es für jedes dieser Verfahren wesentlich, daß die von den Sendern erzeugten Impulse so kräftig als nur irgend möglich ausfallen. Ferner ist es mit Rücksicht darauf, daß in den meisten Fällen der auf den entfernten Empfänger übertragene Energiebetrag nur einen geringen Bruchteil der von der Gebestelle ausgesendeten Gesamtenergie darstellt, für die Erreichung günstigster Ergebe nisse erforderlich, so viel als möglich von der übertragenen Energie, gleichgültig welcher Art der Empfänger und die Schwingungen selbst sind, für den Betrieb des Empfängers nutzbar zu machen.Several methods for generating electrical impulses or vibrations are already known and transmission of them through the ether or the earth or both and for utilization the same for triggering remote receivers. There are also such procedures used with greater or lesser success for various purposes; yet it is for Each of these methods is essential that the pulses generated by the transmitters are as powerful as just fail at any rate. Furthermore it is with consideration that in most cases the amount of energy transferred to the remote receiver is only a small fraction of the represents the total energy emitted by the issuing body, for achieving the most favorable results As much as possible of the transmitted energy of whatever kind is required the receiver and the vibrations themselves are usable for the operation of the receiver close.
Aus diesem Grunde hat Erfinder bisher u. a. einen Empfangsstromkreis von hoher Selbstinduktion und sehr geringem Widerstand angewendet, dessen Eigenschwingungszahl genau auf die Periodenzahl der verwendeten elektrischen Schwingungen abgestimmt war; hierdurch wurde erreicht, "daß- eine- größere Anzahl der von der'Gebestelle ausgesendeten Impulse zusammen auf den Empfänger einwirkten und daher die auf die Empfangsvorrichtung ausgeübte Wirkung vergrößert wurde. Auf diese Weise und mit den angegebenen Mitteln wurden in vielen Fällen entschiedene Vorteile erreicht; doch ist dieses Verfahren sehr häufig entweder garnicht zu verwerten oder liefert nur geringe Erfolge. Erzeugt z. B. die Energiequelle Impulse gleichbleibender Polarität oder Impulse von langer Dauer, so ist es unmöglich, ihre Wirkung in der angegebenen Weise zu erhöhen. Bei kurzen, außerordentlich rasch aufeinander folgenden Impulsen ist der gewonnene Vorteil unbedeutend infolge der Ausstrahlung und des unvermeidlichen Verlustes infolge des Widerstandes des Empfangsstromkreises. Diese Verluste vermindern sowohl die Stärke als auch die Zahl der gemeinsam auf den Empfänger wirkenden Impulse erheblich und, da die Anfangsstärke eines jeden Impulses notwendigerweise beschränkt ist, so wird auch nur ein winziger Energiebetrag für die Auslösung des Empfängers nutzbar. Da dieser Betrag von der durch einen einzigen Impuls in den Empfänger gesendeten Energie abhängt, so muß man offenbar entweder einen großen, kostspieligen und daher unzweckmäßigen Sender benutzen oder einen zu empfindlichen und daher zu leicht in Unordnung geratenden Empfänger anwenden. Außerdem besteht die durch Zusammenwirkung der Impulse erhaltene Energie in äußerst schnellen Schwingungen und ist daher für den Betrieb gewöhnlicher Empfänger ungeeignet, umsomehr als diese Energieform enge Grenzen für die Art und Zeit ihrer Anwendung auf solche Vorrichtungen bedingt. Vorliegende Erfindung betrifft nun ein Ver-For this reason, inventors have hitherto inter alia. a receiving circuit of high self-induction and very low resistance applied, the natural frequency of which exactly corresponds to the number of periods of the electrical Vibrations was tuned; This achieved "that - a - larger number of the impulses sent by the frame acted together on the receiver and therefore, the effect exerted on the receiving device was increased. To this In many cases, decisive advantages have been achieved in a manner and by the means indicated; however, this process is very often either not usable at all or delivers only minor successes. Generates z. B. the energy source pulses of constant polarity or Pulses of long duration so it is impossible to effect their effects in the specified manner raise. In the case of short, extremely rapidly successive impulses, the one gained is Advantage insignificant due to the radiation and the inevitable loss due to the resistance of the receiving circuit. These losses reduce both the strength and the number of impulses acting together on the receiver considerably and, since the initial strength of any impulse is necessarily limited, so will only a tiny amount of energy can be used to trigger the receiver. Because this amount depends on the energy sent into the receiver by a single pulse, so obviously one must either have a large, expensive and therefore inexpedient transmitter or use a receiver that is too sensitive and therefore easily disordered use. There is also the energy obtained through the interaction of the impulses in extremely fast oscillations and is therefore an ordinary receiver for operation unsuitable, all the more so as this form of energy has narrow limits for the type and time of its application conditional on such devices. The present invention now relates to a
fahren und eine Vorrichtung zur Nutzbarmachung von aus der Ferne durch den Äther oder die Erde oder beide fortgepflanzten elektrischen Impulsen oder Schwingungen und zur Verwertung derselben für die Auslösung oder Beherrschung von Empfängern, und zwar sind bei dem vorliegenden Verfahren die oben angegebenen Beschränkungen und Üebelstände vermieden. Die Empfänger können beliebigerdrive and a device for harnessing remotely through the ether or the earth, or both propagated electrical ones Impulses or vibrations and the utilization of the same for the triggering or control of receivers, namely the above-mentioned limitations and deficiencies in the present process avoided. The recipients can be any
ίο Art, beispielsweise gewöhnliche elektromagnetische Relais, sein und bilden Teile von Arbeitsvorrichtungen, die verschiedenen Zwecken dienen. Die Arbeitsvorrichtungen können beispielsweise Signalvorrichtungen, Telegraphen-Vorrichtungen, Torpedosteuervorrichtungen, Uhraufziehvorrichtungen oder andere Einrichtungen sein. Für die Zeichen- oder Nachrichtenübertragung wird das Verfahren noch dahin vervollständigt, daß auf der Sendestelle die Impulse oder Schwingungen willkürlich gewechselt oder unterbrochen werden, so daß lange und kurze Reihen von aufeinander folgenden Impulsen entstehen, die den Strichen und Punkten des Morse'schen Schreibtelegraphen entsprechen und wie diese unterschieden werden können. Die Empfangsvorrichtung wird dann so eingestellt, daß sie die Impulse oder Schwingungen in zweckmäßiger Weise aufzufangen und zu verwerten vermag.ίο kind, for example ordinary electromagnetic Relays, being and forming parts of working devices that serve different purposes to serve. The working devices can, for example, signal devices, telegraph devices, Torpedo control devices, watch winders or other devices. For the transmission of characters or messages the process is completed to the point that the pulses or vibrations at the transmitter station are changed arbitrarily or interrupted so that long and short rows of consecutive Pulses arise which correspond to the lines and dots of Morse's writing telegraph correspond and how these can be distinguished. The receiving device will then adjusted so that they absorb the pulses or vibrations in an appropriate manner and able to utilize.
Im allgemeinen beruht das Verfahren darauf, daß die durch die Schwingungen übertragene Energie unmittelbar zum Laden eines Kondensators benutzt wird, und daß der so geladene Kondensator unter Vermittelung einer gleichmäßig angetriebenen, einen Stromkreis in bezüglich Folge und Dauer vorherbestimmten Zeiträumen schließenden und öffnenden Vorrichtung durch ein als Empfänger dienendes Relais oder dergl. einer Arbeitsvorrichtung entladen wird.In general, the method is based on the fact that the transmitted by the vibrations Energy is used directly to charge a capacitor, and that the one so charged Capacitor mediating a uniformly driven, a circuit in device closing and opening predetermined periods of time with respect to sequence and duration Discharged by a relay serving as a receiver or the like. A working device will.
Fig. ι ist eine schematische Darstellung der Vorrichtung, und Fig. 2 stellt die Vorrichtung in der Anordnung zum Auffangen gleichgerichteter Impulse dar. -Fig. Ι is a schematic representation of the device, and Fig. 2 shows the device in the arrangement for the interception of unidirectional impulses.
Bei der in der Zeichnung veranschaulichten Empfangsvorrichtung ist in dem übertragenden Medium, nämlich in der Luft bezw. dem Äther oder in der Erde oder in beiden an zwei beliebigen Punkten, zwischen denen ein Unterschied im elektrischen Potential von beliebiger Größe entsteht oder auf irgend eine Weise durch die Wirkung der auszunutzenden oder zu untersuchenden Impulse oder Schwingungen erhalten wird, je eine Platte oder Elektrode 1 und 2 derart angeordnet, daß sie durch Vermittelung jener Impulse oder Schwingungen entgegengesetzt geladen werden können. Diese Elektroden sind mit den Klemmen 27, 28 eines gut isolierten Kondensators 3 von hoher Kapazität verbunden. Mit den Kondensatorklemmen ist auch der Empfänger 4 (beispielsweise ein Relais) verbunden, und zwar in Reihenschaltung mit einer geeigneten Vorrichtung, welche zur Entladung des Kondensators durch den Empfänger in zweckentsprechenden Zeitzwischenräumen dient. Im vorliegenden Falle besteht diese Vorrichtung aus einem teils aus leitendem, teils aus isolierendem Stoffe 6 bezw. 7 hergestellten Zylinder 5, der in geeigneter Weise mit einer beliebigen Geschwindigkeit in Umdrehung versetzt wird. Der leitende Teil 6 steht in leitender Verbindung mit der Welle 8 und ist mit dreieckigen Ausläufern 9 versehen, auf denen die Bürste 10 gleitet, welche von der im Bock 12 einstellbaren Stange 11 getragen wird. Eine zweite Bürste 13 schleift auf der Welle 8. Es ist nun ersichtlich, daß, solange einer der Ausläufer 9 mit der Bürste 10 in Berührung kommt, der den Empfänger 4 enthaltende Stromkreis geschlossen ist und der Kondensator durch den Empfänger entladen wird. Durch Regelung der Drehungsgeschwindigkeit des Zylinders 5 und Längsverschiebung der Bürste 10 auf dem Zylinder kann man erreichen, daß der Stromkreis sich in so schneller Folge öffnet und schließt, als es erforderlich ist.The receiving device illustrated in the drawing is in the transmitting Medium, namely in the air respectively. the ether or in the earth or in both at any two Points between which there is a difference in electrical potential of any Greatness arises or in some way through the action of being exploited or The pulses or vibrations to be examined are obtained, one plate or one electrode 1 each and 2 arranged in such a way that by imparting those pulses or vibrations can be charged in opposite directions. These electrodes are one with the terminals 27, 28 well-insulated capacitor 3 of high capacity connected. With the capacitor terminals the receiver 4 (for example a relay) is also connected, namely in Series connection with a suitable device, which is used to discharge the capacitor is used by the recipient in appropriate time intervals. In the present Trap, this device consists of a partly conductive and partly insulating material 6 respectively 7 manufactured cylinder 5, which is suitably operated at any speed is set in rotation. The conductive part 6 is in conductive connection with the Shaft 8 and is provided with triangular extensions 9 on which the brush 10 slides, which is carried by the adjustable rod 11 in the bracket 12. A second brush 13 grinds on the shaft 8. It can now be seen that as long as one of the tail 9 with the brush 10 comes into contact, the circuit containing the receiver 4 is closed and the capacitor is discharged by the receiver. By regulating the speed of rotation of the cylinder 5 and longitudinal displacement The brush 10 on the cylinder can be used to make the circuit itself opens and closes in as quick a sequence as is necessary.
Wenn die Impulse oder Schwingungen (welcher Art sie auch sein mögen) eine bestimmte Elektrizitätsmenge von gleichem Vorzeichen auf jede der Elektroden oder Platten 1 und 2 übertragen, sei es ununterbrochen oder in hinreichend langen Zeiträumen, so wird der Kondensator auf ein bestimmtes Potential geladen. Die so aufgespeicherte Energiemenge, welche der durch die Entladevorrichtung bestimmten Zeit entspricht, setzt während der Entladung des Kondensators den Empfänger in Tätigkeit.When the impulses or vibrations (whatever kind they may be) have a certain Transfer the amount of electricity of the same sign to each of the electrodes or plates 1 and 2, be it continuously or in sufficiently long periods of time, the capacitor becomes charged to a certain potential. The amount of energy stored in this way, which corresponds to the time determined by the discharge device, continues during discharge of the capacitor the receiver in action.
Sehr oft freilich sind die Impulse oder Schwingungen und ihre Anwendungsbedingun- joo gen derart, daß ohne weitere Vorkehrungen im Kondensator nicht hinreichend Energie angesammelt werden kann, um den Empfänger in Tätigkeit zu setzen. Dies ist beispielsweise der Fall, wenn jede der Platten 1, 2 Elektrizität von schnell wechselndem Vorzeichen empfängt, oder auch, wenn jede zwar Elektrizität von demselben Vorzeichen, aber nur während solcher Zeiträume empfängt, die nur kurz sind im Vergleich zu den dazwischen liegenden Zeiträumen. In solchen Fällen wird man eine besondere Vorrichtung in den Stromkreis zwischen die Platten 1,2 und den Kondensator 3 schalten, um den Kondensatorklemmen Elektrizitätsmengen von gehöriger Beschaffenheit und in der erforderlichen Aufeinanderfolge zuzuführen, so daß sich der nötige Betrag an Energie im Kondensator aufspeichern kann.Very often, of course, the impulses or vibrations and their application conditions are unjoo conditions in such a way that, without further precautions, not enough energy is accumulated in the capacitor can be to put the receiver into action. This is the case, for example, when each of the plates 1, 2 has electricity of rapidly changing signs, or even if each receives electricity from receives the same sign, but only during periods of time which are only short in comparison to the periods in between. In such cases you become special Connect the device in the circuit between the plates 1, 2 and the capacitor 3, around the capacitor terminals quantities of electricity of appropriate quality and in to supply the necessary sequence, so that the necessary amount of energy in the Can store capacitor.
Eine solche Vorrichtung kann beispielsweise aus einem Zylinder 14 von isolierendem Stoffe bestehen, der durch ein Uhrwerk oder dergl. mit gleichmäßiger Geschwindigkeit gedreht wirdSuch a device can, for example, consist of a cylinder 14 of insulating materials exist, which is rotated by a clockwork or the like. At a constant speed
und mit zwei Metallringen 15,16 versehen ist, auf denen die Bürsten 17 und 18 schleifen und die in der veranschaulichten Weise mit den Platten 1, 2 verbunden sind. Die Ringe 15, 16 sind mit schmalen Metallausläufern 19,20 versehen, die bei der Drehung des Zylinders 14 abwechselnd mit den doppelten Bürsten 21, 22 in Berührung treten. Die Bürsten sitzen auf in ihren Trägern 25, 26 verstellbaren Stangen 23, 24 und stehen durch diese mit den Klemmen 27, 28 des Kondensators 3 in leitender Verbindung. Die Anordnung je zweier Bürsten in einem Halter bezweckt, die Dauer der elektrischen Verbindung der Platten 1,2 mit den Klemmen des Kondensators 3 nach Belieben ändern zu können.and is provided with two metal rings 15, 16, on which the brushes 17 and 18 grind and in the manner illustrated with the Plates 1, 2 are connected. The rings 15, 16 are provided with narrow metal extensions 19, 20 which, when the cylinder 14 alternately come into contact with the double brushes 21, 22. The brushes sit on in their carriers 25, 26 adjustable rods 23, 24 and stand through them with the clamps 27, 28 of the capacitor 3 in conductive connection. The arrangement of two brushes Intended in a holder, the duration of the electrical connection of the plates 1,2 with the To be able to change the terminals of the capacitor 3 at will.
Die Platten 1 und 2 können in beträchtlicher Entfernung voneinander stehen, und beide in der Luft oder in der Erde, oder die eine in der Luft und die andere in der Erde angeordnet sein. Auch kann man sie mit auf gewisse Entfernungen sich erstreckenden Leitern verbinden oder an die Klemmen von beliebigen Vorrichtungen anschließen, die elektrische Energie liefern, welche den aus einer Entfernung durch die Luft oder die Erde oder durch beide gesendeten Impulsen oder Schwingungen entstammt.The plates 1 and 2 can stand at a considerable distance from each other, and both in in the air or in the earth, or one in the air and the other in the earth be. They can also be connected to conductors extending over certain distances or to the terminals of any Connect devices that provide electrical energy that can be used from a distance by the air or the earth or by both pulses or vibrations sent comes from.
Zur Erläuterung der Wirkungsweise der beschriebenen Empfangsvorrichtung sei angenommen, daß wechselnde elektrische Impulse oder Schwingungen von einer entfernten Gebestelle aus durch die Erde gesendet werden, und man diese Impulse gemäß der vorliegenden Erfindung nutzbar machen will. Dies kann beispielsweise der Fall sein, wenn zum Zwecke der Zeichengebung eine solche Gebestelle benutzt wird, deren Klemmen an zwei verschiedenen Orten mit der Erde verbunden sind.To explain the mode of operation of the receiving device described, it is assumed that that alternating electrical impulses or vibrations from a remote location from being sent through the earth, and one these pulses according to the present invention wants to make usable. This can be the case, for example, when such a signaling point is used for the purpose of signaling whose terminals are connected to earth in two different places.
In diesem Falle werden die Platten 1,2 an geeigneten Stellen mit der Erde verbunden, die Umdrehungsgeschwindigkeit des Zylinders 14 wird so lange geändert, bis er synchron mit den wechselnden Impulsen auf der Gebestelle läuft, und endlich werden auch die Bürsten 21,22 derart eingestellt, daß sie mit den Metallstreifen 19,20 während der Zeiten in Berührung stehen, in denen die Impulse entweder ganz oder nahezu die größte Stärke haben.In this case, the plates 1.2 are connected to the earth at suitable points, the The speed of rotation of the cylinder 14 is changed until it is synchronous with the changing impulses on the application point, and finally the brushes too 21,22 adjusted so that they are in contact with the metal strips 19,20 during the times stand in which the impulses either wholly or almost have the greatest strength.
Sind die angegebenen Bedingungen erfüllt, so werden elektrische Ladungen gleichen Vorzeichens jeder der Kondensatorklemmen wäh- ; rend der Umdrehung des Zylinders zugeführt und mit jedem neuen Impulse wird der Kon- : 55 densator auf ein höheres Pontential geladen. Da die Geschwindigkeit des Zylinders 5 nach Belieben geändert werden kann, so läßt sich die Energie einer beliebigen Anzahl gesonderter Impulse auf diese Weise potentiell aufspeichern und durch den Empfänger 4 auf die mit einem der Ausläufer 9 in Berührung kommende Bürste 10 entladen. Natürlich muß der Kondensator die Aufspeicherung einer erheblich größeren Energiemenge gestatten, als zur gewöhnlichen Betriebstätigkeit des Empfängers erforderlich ist. Da durch dieses Verfahren ein verhältnismäßig hoher Energiebetrag in geeigneter Form zur Auslösung des Empfängers nutzbar wird, so braucht dieser auch nicht gerade sehr empfindlich zu sein, außer wenn etwa die Impulse aus weiter Ferne gesendet werden und daher schwach ankommen oder wenn der Empfänger sehr schnell" arbeiten soll. In solchen Fällen wird man dafür Sorge zu tragen haben, daß auf schwache Erregungen ansprechende Vorrichtungen in Anwendung kommen.If the specified conditions are met, electrical charges become of the same sign select each of the capacitor terminals; rend fed to the revolution of the cylinder and with each new impulse the capacitor is charged to a higher potential. Since the speed of the cylinder 5 can be changed at will, so can potentially store the energy of any number of separate pulses in this way and by the receiver 4 to that which comes into contact with one of the extensions 9 Discharge brush 10. Of course, the capacitor needs to accumulate a significant amount Allow a larger amount of energy than the normal operating activity of the recipient is required. As a relatively high amount of energy in suitable by this method Form becomes usable for triggering the receiver, then it does not need to be very sensitive, except when For example, the impulses are sent from far away and therefore arrive weakly or if the recipient is supposed to work very quickly. In such cases, care will be taken wear devices that respond to weak excitations come.
Handelt es sich um die Übertragung von kurzen Impulsen gleichbleibender Richtung (anstatt wechselnder Impulse) auf die Platten 1,2, so läßt sich auch hierfür die beschriebene Empfangsvorrichtung verwenden. Es wird dabei nur nötig, die Bürsten 21,22 derart zu verschieben (während gleichzeitig die Bedingung hinsichtlich des Synchronismus eingehalten wird), daß Bürste 21 nur mit den Streifen 19 und Bürste 22 nur mit den Streifen 20 in Berührung tritt. Dann gehen die aufeinander folgenden Impulse in den Kondensator, aber die aufgespeicherte Energie kann nicht in die Erde oder Luft während der Zwischenräume zwischen den einzelnen Impulsen bezw. Stromschlüssen zurückfließen, da während dieser Zwischenräume die von den Kondensatorklemmen zu den Platten gehenden Verbindungen unterbrochen bleiben.Is it a question of the transmission of short impulses in a constant direction (instead of alternating impulses) on the plates 1, 2, the described receiving device can also be used for this use. It is only necessary to move the brushes 21, 22 in this way (while at the same time the condition regarding synchronism is met), that brush 21 only with the strips 19 and brush 22 only with the strips 20 in contact occurs. Then the successive pulses go into the capacitor, but the stored energy cannot go into the Earth or air during the gaps between the individual pulses BEZW. Electrical connections flow back, since the connections going from the capacitor terminals to the plates during these gaps stay interrupted.
Eine andere Vorrichtung zur Aufspeicherung gleichgerichteter Impulse ist in Fig. 2 dargestellt: Es ist dabei ein Paar Bürsten 21 weggelassen und die Platte 1 ist von der Bürste 17 getrennt und unmittelbar mit der Klemme 27 des Kondensators verbunden, dagegen ist die Bürste 17 mit der Bürste 18 leitend verbunden. Dann wird bei gleicher Geschwindigkeit des Zylinders 14 die Vorrichtung für eine Impulszahl eingestellt sein, die für die Zeiteinheit zweimal so groß ist als in dem vorigen Falle. In jedem Falle aber ist es erforderlich, die Dauer der Berührung der Metallstreifen 19 und 20 mit den Bürsten 21,22 in der angegebenen Weise zu regeln.Another device for storing rectified pulses is shown in Fig. 2: A pair of brushes 21 are omitted and the plate 1 is removed from the brush 17 separated and directly connected to the terminal 27 of the capacitor, on the other hand is the Brush 17 is conductively connected to brush 18. Then the Cylinder 14, the device can be set for a pulse number for the unit of time twice as large as in the previous case. In any case, however, it is necessary that the Duration of contact of the metal strips 19 and 20 with the brushes 21,22 in the specified Way to regulate.
Handelt es sich darum, Zeichen oder Nachrichten zu übertragen, so wird man den Sender so arbeiten lassen, daß er Impulse oder Schwingungen erzeugt, die in einer willkürlichen Weise geändert werden können. Beispielsweise werden längere und kürzere Folgen von Impulsen entsprechend den Strichen und Punkten des Telegraphenkodex erzeugt. Die Empfangsvorrichtung hat dann diese Verschiedenheiten der Zeichen wiederzugeben und liefert den Strichen und Punkten entsprechend lange und kurzeWhen it comes to transmitting characters or messages, one becomes the sender let it work so that it generates impulses or vibrations in an arbitrary manner can be changed. For example, longer and shorter sequences of pulses generated according to the lines and dots of the telegraph code. The receiving device then has to reproduce these differences in signs and supplies the lines and dots accordingly long and short
Punktreihen, indem die Aufspeicherungsvorrichtung den Impulsfolgen entsprechend geladen und entladen wird.Rows of points by loading the accumulator according to the pulse trains and is discharged.
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