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Verfahren zum Tasten von starkem Wechselstrom, insbesondere solchem
hoher Frequenz, mit Hilfe eines Lichtbogenrelais. Für die Zwecke der drahtlosen
Schnelltelegraphie auf größere Entfernungen ist es erforderlich, starke Hochfrequenzströme
in schnellem Tempo zu tasten. Bisher hat man dazu mechanische Relais verwendet,
die aber infolge ihrer Trägheit und der Lichtbogenbildung an ihren Kontakten nicht
befriedigend arbeiten. Es wäre daher erwünscht, trägheitslose Relais anwenden zu
können, von denen wegen ihrer geringen Verlustspannung vor allem die Lichtbogenrelais
und insbesondere die Quecksilberdampflampe in Frage kämen. Sie - besitzen aber Ventilcharakter
und lassen einen Wechselstrom nicht durch.
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Nach der Erfindung wird die Verwendung solcher trägheitsloser Relais
dadurch ermöglicht, daß der zu tastende Wechselstrom in irgendeiner Weise mit einem
Gleichstrom derart verknüpft wird, daß der vom Relais zu steuernde Strom niemals
unter den Mullwert sinkt. Die Verknüpfung kann etwa in einer der folgenden Arten
erfolgen: Man überlagert dem Hochfrequenzstrom einen zu seiner Erzeugung nicht erforderlichen
Gleichstrom, der etwas stärker ist als die Amplitude des Wechselstroms; oder man
zerlegt den Wechselstrom in seine Halbwellen und tastet diese gleichzeitig; oder
man benutzt einen für die Erzeugung der Hochfrequenz ohnedies erforderlichen Gleichstrom,
z. B. den Feldmagnetstrom einer Hochfrequenzdynamo, den Speisestrom eines Poulsen-Generators
oder den Sättigungsstrom eines Frequenzwandlers oder einer Eisendrossel. Auch in
den letzteren Fällen enthält der Gleichstrom meist eine Hochfrequenzkomponente.
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Die Erfindung sei an einigen Beispielen erläutert: In Abb. z bedeutet
a den Luftdraht einer drahtlosen Station. Er wird durch die Kopplung seiner Verlängerungsspule
s mit der Spule p eines beliebigen Hochfrequenzerzeugers erregt. Ferner ist in seine
Verbindung mit der Erde die Quecksilberlampe q eingefügt. Durch die brennende Lampe
fließt außerdem der Strom einer Batterie b, begrenzt durch den Widerstand w, während
eine Drosselspule d für die Hochfrequenz den Weg über die Batterie absperrt. Um
den Antennenstrom einzuschalten, wird die Quecksilberlampe gezündet. Dies geschieht
z. B. dadurch, daß die Hochspannungsbatterie h durch Niederdrücken des Schalters
x mit dem Zündpol der Lampe verbunden wird. (Der Schalter kann im nächsten Augenblicke
wieder
geöffnet «-erden; ein hoher Ableitwiderstand N entlädt sofort
den Zündpol.) Es fließt dann durch die Lampe die Summe von Gleich- und Hochfrequenzstrom,
und der Luftdraht strahlt. Soll der Hochfrequenzstrom unterbrochen werden, so wird
der bisher offene Schalter y geschlossen; es entlädt sich dann der vorher über den
Widerstand v aufgeladene Kondensator c im verkehrten Sinne durch die Lampe und bringt
sie zum Erlöschen.
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In Abb.2 sind in den Luftdraht ein Poulsen-Generator p, den das Gleichstromnetz
g g speist, und eine Eisendrossel f eingefügt. Das Tasten geschieht durch Veränderung
der Wellenlänge des Senders. Abstimmung mit dem fernen Empfänger sei z. B. vorhanden,
wenn das Eisen ungesättigt ist, wenn also durch die zweite Wicklung der Drossel
kein Gleichstrom fließt. Das Aus-und Einschalten des von der Batterie b über den
Widerstand w gelieferten Gleichstroms erfolgt wieder durch eine Ouecksilberlampe
q. Diese wird gezündet, wenn man durch Schließen des Tasters x den kleinen Zündinduktor
i erregt, dessen Sekundärspannung auf den Lampenzündpol wirkt. Sie wird wie in Abb.
i gelöscht, indem man den Schalter y schließt. Hier entspricht also das Brennen
der Lampe einer Zeichenpause.
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In Abb. 3 ist eine Hochfrequenzmaschine als Schwingungserzeuger angenommen.
Der umlaufende Feldmagnet p wird von dem durch die Lampe q1 fließenden Gleichstrom
gespeist. Bei Beginn eines Zeichens wird die Lampe q1 gezündet; zum Zwecke des Löschens
zündet man die (den Schalter y in den Abb. i und 2 ersetzende) zweite Lampe q2,
wodurch die Entladung des Kondensators c bewirkt wird. Das abwechselnde Zünden der
beiden Lampen besorgt der Umschalter t. Er entlädt abwechselnd die beiden von der
Batterie e aufgeladenen Kondensatoren k1 und k2 über die Primärspule der Zündinduktoren
il und i2, deren Hochspannungspole mit den Zündpolen der Lampen q1 und q2 verbunden
sind; in der gleichen Weise kann der Betriebsgleichstrom eines Poulsen-Generators
gesteuert werden.
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In Abb. 4. verteilen sich die beiden Halbwellen des Antennenstromes
auch auf die Lampen q1 und q2, die vom Strom der Batterie b in Reihe durchflossen
werden. Drosselspule d und Kondensatoren 177a1 und m2 blockieren Gleich-
und Wechselstrom gegeneinander. Eine besondere Stromquelle b für den Gleichstrom
kann auch fehlen, da die Lampen selbst als Gleichrichter wirken. Die beiden Lampen
werden gleichzeitig gezündet und gelöscht; die dafür erforderlichen Stromkreise
sind der tlbersichtlichkeit halber fortgelassen.
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Die dargestellten Schaltungen sind vereinfacht; z. B. ist in Abb.
2 an Stelle der Drossel f eine der bekannten Anordnungen von Frequenzwandlern oder
Tastdrosseln zu denken. Es braucht ferner nicht immer der ganze Gleichstrom gesteuert
zu werden; häufig kann dem Relais ein Widerstand parallel gelegt werden, der einen
Teil des Gleichstroms dauernd durchläßt. Selbstverständlich ist das Verfahren nicht
nur zum Tasten von Antennenstrom geeignet, sondern kann überall verwendet werden,
wo ein Wechselstrom schnell aus- und eingeschaltet werden soll.
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Namentlich wenn man, wie in Abb. 3, auch das Löschen durch Zünden
einer Hilfslampe bewirkt, sind die zum Steuern des Relais erforderlichen Ströme
sehr gering, und der erforderliche Schalter kann sehr klein gehalten werden. Bei
der Schnelltelegraphie wird er durch die Kontakte eines mechanischen Relais ersetzt,
das vom automatischen Zeichengeber betrieben wird. Ebenso wie der Umschalter t in
Abb. 3 können auch die Schalter x und y in Abb. i und 2 als einpolige Umschalter
ausgebildet sein. Der Anker des mechanischen Relais läßt sich bequem als ein solcher
Umschalter verwenden, bewirkt also in seiner einen Anschlagstellung das Zünden,
in der anderen das Löschen des trägheitslosen Relais.