Neuerungen im Telegraphen- und Fernsprechwesen. Von Otto Arendt, Kaiserl. Telegrapheningenieur. (Fortsetzung von S. 364 d. Bd.) Neuerungen im Telegraphen- und Fernsprechwesen. Der Maschinentelegraph von Creed bildet eine Ergänzung zum Wheatstoneschen Telegraphen. Ein Tastenlocher stanzt, durch den Druck auf einen Typenhebel betrieben, für jeden Buchstaben die aus Fig. 2, S. 344 bekannten Lochgruppen in einen Streifen. Der Empfänger bringt zunächst einen gleichartigen Lochstreifen hervor. Als Sender dient der Wheatstone-Sender. Sowohl der vom Tastenlocher wie der vom Empfänger gestanzte Streifen kann für jede mit Wheatstone-Apparaten betriebene Leitung benutzt werden. Der Creedsche, Uebersetzer übersetzt den Lochstreifen in Typendruck auf einem fortlaufenden Papierband, das abgeschnitten und auf die Telegrammformulare aufgeklebt wird. Der Empfänger ist derart eingerichtet, daß zwei Stanzstempel durch Druckluft gegen den über ihre Köpfe schleifenden Papierstreifen gepreßt werden. Die Ventile, welche die Druckluft den betr. Druckzylindern zuführen, werden durch ein vom ankommenden Strom bewegtes Relais gesteuert. Der Uebersetzer ist in Fig. 15 schematisch dargestellt. Der vom Empfänger gestanzte Lochstreifen a wird parallel zu der Stichplatte c senkrecht hoch geführt, unmittelbar an den Enden von 20 Stiften vorbei, die in zwei Reihen zu je zehn Stück in den Löchern der Stichplatte beweglich gelagert sind. In Fig. 15 ist nur ein Paar solcher Stifte gezeichnet; Fig. 16a und b zeigen die Form zweier nebeneinander liegender Stifte. Die Stichplatte c wird andauernd gegen den Streifen a und wieder zurückbewegt; in Fig. 16 nach links. Mit Hilfe der Spiralfedern b3 nimmt sie die Stifte b5 mit und führt diejenigen um ein Stück nach links, welche vor ihrer Spitze ein Loch im Streifen a vorfinden, während die anderen von dem Papierstreifen festgehalten werden, wobei die Spiralfeder b3 zusammengedrückt wird. Vor jedem Paar nebeneinander liegender Stifte b5 (Fig. 15) liegt ein Hebel q derart, daß er von dem auf jedem Stift sitzenden Vierkantstück z (Fig. 16) bei der Verschiebung desselben nach links geschoben wird, gleichgiltig, welcher der beiden Stifte bewegt wird. Eine Feder bringt q in seine Ruhelage zurück. Der Hebel q bildet den Begrenzungsanschlag für den aus rechtwinkelig gebogenem Blech hergestellten Hebelansatz f (Fig. 15), welcher sich, durch das Hebelwerk f1, f2, f3, f4 gesteuert, andauernd ab- und aufwärts bewegt und dabei jedesmal den obersten der zehn Hebel q trifft. Werden einer oder mehrere der zehn übereinander gelagerten Hebel q durch die Stifte b5 seitwärts verschoben, so geben sie den Weg für den Ansatz f frei, der nun ein entsprechendes Stück tiefer geht. Da nur so viele der Hebel q seitlich bewegt werden, als das im Streifen den Stiften gerade gegenüberstehende Zeichen Löcher aufweist, senkt sich f gerade um die Breite dieses Zeichens nach unten. Während der Ansatz f wieder aufwärts geht, bewegt er, wie später gezeigt wird, mit Hilfe des Zahnrades e den Streifen um ebensoviel aufwärts, als er selbst vorher abwärts gestiegen war. Textabbildung Bd. 325, S. 391 Fig. 15. Mit jedem der Stifte b5 wird einer von 20 Hebeln h bewegt. Die Hebel h, von denen nur einer ganz gezeichnet ist, sind durch ein Gelenk mit eben so vielen Schiebern verbunden, die in dünnen Blechen endigen, von denen einige unter dem durchlöcherten Metallklotz k hervorschauend gezeichnet sind. Zu jedem Paar von Stiften b5 gehören zwei Hebel h, von denen der eine nach Fig. 16a, der andere nach Fig. 16b von einem Einschnitt in dem Vierkantstück z umfaßt wird, so daß, wenn die beiden in Fig. 16 gezeichneten Stifte nebeneinander liegen, die beiden Hebel h übereinander liegen. Durch die Stifte b5 werden auch die Hebel h seitlich verschoben, derart, daß ihr rechtwinkeliger Ausschnitt den Hebelansatz f (Fig. 15) umfaßt. In Fig. 17 ist ein Stiftepaar von oben gesehen gezeichnet. Der Stift s1 ist durch die Stichplatte c vorgeschoben, weil er im Papierstreifen a das Loch l vorfand, während s2 durch a in der Ruhelage festgehalten ist. s1 hat den Hebel q1 zur Seite gedrückt, so daß nur der Hebelansatz f freie Bahn findet, um sich zu senken, bis er auf den nächsten nicht seitlich verschobenen Hebel, in unserem Falle q2, trifft. Bevor der Hebelansatz f wieder gehoben wird, wird er nach links bewegt; hierbei faßt er den Hebel h1, der von s1 ebenfalls vorgeschoben worden ist, in dem Ausschnitt w und führt ihn sowie den an h1 befestigten (in Fig. 15 gezeichneten) Schieber ebenfalls nach links. Durch die Bewegung nach links wird zugleich die als Zahnstange ausgearbeitete Seite Z des Hebelansatzes f in die Zähne des Zahnrades e (siehe auch Fig. 15) eingeführt und dreht dieses jetzt bei der Aufwärtsbewegung. Inzwischen ist s1 in die Ruhelage zurückgekehrt, der Papierstreifen a ist frei und wird durch das mit e gekuppelte Sternrad S weiter bewegt. Ist J in seiner normalen Höhenlage wieder angekommen, so führt ihn ein Federdruck wieder nach rechts in die Ruhelage und das Spiel beginnt von neuem. Je nachdem nun, wie viele auf einander folgende Hebel q (Fig. 15) verschoben werden, d.h. je nachdem welche von den dazugehörigen Stiften b5 durch die Löcher im Streifen hindurch verschoben sind, werden andere Schieber unter dem Metallklotz k bewegt. Diese Schieber sind abgebrochen gezeichnet, der Klotz k ausgeschnitten. In dem Unterlager, auf welchem die Schieber und der Klotz k aufliegen, befindet sich eine Rille l2, in welche Druckluft eintreten kann, sobald ein vom Hebel m gesteuertes Hauptventil geöffnet wird. Diese Luft findet keinen Ausweg als die in Fig. 15 sichtbaren Durchbohrungen in den Schiebern. Die Durchbohrungen passen so aufeinander, daß je nach der gegenseitigen Lage der Schieber die Luft immer nur an einer Stelle durchtreten kann und zwar in einen der in k befindlichen Luftzylinder k3. Hierdurch wird der Kolben k4 gehoben und gleichzeitig mit Hilfe des Hebels n der Typenhebel einer Schreibmaschine heruntergezogen und auf einen Papierstreifen geschlagen. Die Auswahl des so zu druckenden Buchstaben wird durch die Stellung der Schieber zueinander und diese durch die Lochgruppen im Lochstreifen a bestimmt. Textabbildung Bd. 325, S. 391 Fig. 16a. Textabbildung Bd. 325, S. 391 Fig. 16b. Textabbildung Bd. 325, S. 391 Fig. 17. Textabbildung Bd. 325, S. 391 Fig. 18. Um eine Telegraphenleitung ergiebiger auszunutzen, sind besondere Schaltungen im Gebrauch, welche die gleichzeitige Beförderung mehrerer Telegramme auf einem Draht ermöglichen. Am meisten wird das „Gegensprechen“ angewendet, die gleichzeitige Beförderung zweier Telegramme in entgegengesetzter Richtung, die sowohl durch die sogenannte Brückenschaltung wie durch die Differentialschaltung ermöglicht wird. Beide Schaltungen sind für Morse-, Klopfer- und Hughes-Apparate, sowie für eine Anzahl der Maschinentelegraphen anwendbar. Die Brückenschaltung ist in Fig. 18 dargestellt, und zwar für Morse-Betrieb, weil hierbei der Grundgedanke am einfachsten zu übersehen ist. Wird beim Amt I die Taste T1 gedrückt, so verzweigt sich der aus der Batterie B1 abgesandte Strom bei A über die beiden Arme A B und A C eines Wheatstoneschen Vierecks. An A B schließt sich als dritter Arm die Telegraphenleitung an, die über die Apparate des Amtes II Erde findet, während der vierte Arm des Vierecks durch den an A C angeschlossenen Widerstand R1 gebildet wird, der ebenfalls mit der Erde in Verbindung steht. In der Galvanometerdiagonale B C liegt der Empfangsapparat M1 des Amtes I; in der anderen Diagonale, zwischen A und Erde, liegt die Batterie. Werden die Widerstände A B und A C gleich gemacht, so fließt durch den Empfangsapparat M1 des eigenen Amtes beim Niederdrücken der Taste T1 kein Strom, sofern auch die an B und C angeschalteten Widerstände einander gleich sind. Dies wird erreicht, wenn der an C angeschaltete Widerstand R1 demjenigen der Leitung einschließlich der Apparate des fernen Amtes gleich gemacht wird. Um die Kapazität der natürlichen Leitung nachzubilden, sind dem Rheostaten R1 einige regulierbare Kondensatoren C1, C2 und C3 parallel geschaltet, deren jeder einen Vorschaltwiderstand r1, r2 und r3 besitzt. Die Kapazität der natürlichen Leitung, besonders diejenige am Anfang der Leitung, bewirkt infolge ihrer die Elektrizität begierig ansaugenden Wirkung, daß der in die Leitung gesandte Strom im ersten Augenblick steil ansteigt bis über den durch das Ohmsche Gesetz gegebenen Wert und dann schnell auf diesen Wert wieder sinkt. Einen gleichen Verlauf muß der Strom in der künstlichen Leitung, wie der Rheostat R, mit den parallel liegenden Kondensatoren genannt wird, nehmen, wenn vermieden werden soll, daß der abgehende Strom zwischen B und C Potentialunterschiede erzeugt, die in der Brücke B C einen Strom hervorrufen und den eigenen Empfänger betätigen würden. Um die für diesen Zweck günstigsten Werte der Kondensatoren und Widerstände der künstlichen Leitung zu finden, um die künstliche Leitung „abzugleichen“, schaltet man zwischen B und C ein ausreichend empfindliches Milliamperemeter und reguliert den Rheostaten R1 zunächst so, daß bei dauerndem Tastendruck die Nadel des Meßinstruments auf Null steht. Beim Oeffnen und Schließen der Taste treten dann jedoch noch vorübergehende Ausschläge auf, die von den Ladungs- und Entladungsströmen herrühren. Die Richtung der Ausschläge gibt einen Anhalt dafür, ob die Kondensatoren der künstlichen Leitung größer bezw. ihre Vorschaltwiderstände kleiner zu wählen sind oder umgekehrt; auch lassen die Ausschläge erkennen, ob die vorderen oder die hinteren Kondensatoren zu verändern sind, denn ist z.B. die Abstimmung der vorderen Kondensatoren nahezu richtig, diejenigen der hinteren aber noch unvollkommen, so zeigt sich bei Tastendruck am Meßinstrument ein Ausschlag, dem unmittelbar ein noch größerer folgt. Für oberirdische Leitungen läßt sich eine passende Abgleichung der künstlichen Leitung meist schnell finden; sie muß aber je nach dem vom Wetter abhängigen Zustande der Freileitung meist täglich, oft mehrmals am Tage neu reguliert werden. Die Abgleichung der künstlichen Leitung für ein Kabel ist meist etwas langwieriger. Die einmal ermittelten Werte können aber lange Zeit unverändert bleiben, weil sich der elektrische Zustand der Kabel nur langsam und in engen Grenzen ändert, hauptsächlich infolge von Temperaturschwankungen des Erdbodens. Ist die Abgleichung gut gelungen, so beeinflußt der abgehende Strom den Empfangsapparat des eigenen Amtes nicht, sondern nimmt seinen Weg zur Hälfte über die künstliche Leitung zur Erde, zur Hälfte fließt er durch die natürliche Leitung zum Amt II, wo er teils über den Brückenarm E D, teils über den Empfangsapparat und den Brückenarm F D, zur Taste T2 und von dort zur Erde, teils auch über den Empfangsapparat M2 und die künstliche Leitung R2 zur Erde geht. Der durch M2 fließende Stromteil betätigt den Empfänger. Wird mit der Taste T2 gearbeitet, während auch vom Amt I Strom gesandt wird, so findet dieser ankommende Strom bei niedergedrückter Taste T2 über die Batterie B2 Verbindung mit der Erde und bei schwebender Taste, während Arbeitsund Ruhekontakt geöffnet sind, über die künstliche Leitung R2. Durch die Bewegungen der Taste wird der ankommende Strom also niemals unterbrochen. Die Widerstände W1 und W2 sind gleich dem Widerstände der Batterie B1 bezw. B2, um Ungleichheiten bei ruhender und niedergedrückter Taste zu vermeiden. Während der Schwebelage der Taste ist allerdings der Widerstand der Amtseinrichtung vom Punkte E bis zur Erde erheblich größer als sonst. Diese Schwierigkeit wird in einem für die Praxis ausreichendem Maße durch möglichst enge Einstellung der Kontakte überwunden. Die Batterie muß dem Einfachbetrieb gegenüber derartig höher bemessen werden, daß der Empfangsapparat trotz der mehrfachen Abzweigung von Teilströmen einen ausweichend starken Strom erhält. Wo dies nicht angängig ist, bietet sich ein Hilfsmittel in der Verwendung ungleich großer Widerstände in den Brückenarmen. Die Brückenschaltung kommt vornehmlich in oberirdischen Leitungen und in kurzen Kabelleitungen zur Verwendung, für lange Kabelleitungen dient die Differentialschaltung, welche die Benutzung schwächerer Batterien gestattet und durch die Anwendung von Relais die Anbringung eines Schutzes gegen die Induktion aus Nachbarleitungen ermöglicht. Textabbildung Bd. 325, S. 392 Fig. 19. Textabbildung Bd. 325, S. 392 Fig. 20. Der wesentliche Bestandteil der Differentialschaltung zum Gegensprechen ist das differential gewickelte Relais. Die Elektromagnetkerne eines polarisierten Relais (vergl. D. p. J. 1909, S. 680) erhalten zwei Wicklungen, deren Drähte von gleichem Durchmesser unmittelbar nebeneinander gleichzeitig aufgespult sind, so daß die beiden Wicklungen gleiche Windungszahl, gleichen Widerstand und gleichen Abstand von den Elektromagnetkernen haben und, wenn sie von gleich starken Strömen durchflössen werden, die gleiche magnetische Wirkung auf die Eisenkerne ausüben. In Fig. 19 bedeuten a1, e1, a2 und e2 Anfang und Ende von zwei Wicklungen. Werden wie in Fig. 19 a2 und e1 verbunden und an den Pol einer Batterie gelegt, deren anderer Pol durch Drähte gleichen Widerstandes mit a1 und e2 in Verbindung steht, so teilt sich der aus der Batterie kommende Strom bei b in zwei gleich starke Teilströme, deren jeder in einer der beiden Relaiswicklungen die Kerne umkreist. Die magnetischen Wirkungen dieser Ströme sind an Stärke gleich, sie erfolgen jedoch, da die Ströme die beiden Wicklungen in entgegengesetzter Richtung durchfließen, in entgegengesetztem Sinne, so daß ihre Summe gleich Null ist; der magnetische Zustand der Kerne bleibt daher unverändert, die Relaiszunge wird nicht bewegt. Das Relais ist nach Fig. 19 in differentialer Schaltung benutzt. Legt man eine Batterie zwischen a1 und e1 wie in Fig. 20, so fließt der Strom der Reihe nach im selben Siune durch beide Wicklungen, verändert den Magnetismus der Kerne und legt den Relaisanker um. Textabbildung Bd. 325, S. 393 Fig. 21. Fig. 21 zeigt, wie das Differentialrelais beim Gegensprechen benutzt wird, um die Sendeströme für den Empfänger des eigenen Amtes unschädlich zu machen. r1 und r2 stellen die beiden Relaiswicklungen dar, die von dem beim Druck der Taste T, aus der Batterie B1 kommenden Strom in entgegengesetztem Sinne durchflössen werden. g1 und g2 sind die Wicklungen eines Differentialgalvanometers, das ebenso eingerichtet ist und auf den Strom ebenso anspricht wie das Differentialrelais, mit dem Unterschiede, daß es statt eines Relaisankers eine Zeigernadel besitzt. Der abgehende Strom bleibt ohne Wirkung auf den Relaisanker, wenn die künstliche Leitung R1 genau auf die natürliche Leitung L1 abgeglichen ist. Die Abgleichung erfolgt mit Hilfe eines Differentialgalvanometers, durch dessen Windungen g1 und g2 bei vollkommener Uebereinstimmung der künstlichen Leitung mit der natürlichen beim Druck der Taste T1 gleich starke Ströme fließen, so daß die Nadel in Ruhe bleibt. Um kleine Unterschiede im Verlauf der Ströme in L1 und in R1 auszugleichen, ist zwischen beide der Querkondensator Q geschaltet. Bei B ist an die natürliche Leitung zur Beschleunigung der Entladung die Induktanzrolle J1 (vergl. D. p. J. 1909, S. 692) angeschaltet. Eine gleiche Rolle J2 vom gleichen Widerstand (meist 1000 Ohm) muß dann auch an die künstliche Leitung gelegt werden. Der vom fernen Amt ankommende Strom geht über r1 und die Taste T1 oder, während der Schwebelage der Taste, über r1, r2 und R1 und J2 zur Erde. Im ersteren Falle ist er stärker und durchfließt eine Relaiswicklung, im zweiten Falle ist er schwächer, infolge des Umweges über r2 und den kombinierten Widerstand von J2 und R1, durchfließt aber beide Relaiswicklungen in demselben Sinne. In jedem Falle legt er daher den Relaisanker um und betätigt im Ortsstromkreise mit Hilfe der Batterie O B1 den Empfangsapparat M1. Der Gegensprechbetrieb in Kabelleitungen kann in die Gefahr kommen, durch Induktion aus Nachbaradern gestört zu werden. Wird z.B. in eine Nachbarader N durch Tastendruck ein Strom in der Richtung des Pfeiles gesandt, so erzeugt er einen entgegengesetzt gerichteten Induktionsstrom in L1 Um diesen in seiner Wirkung auf das Relais unschädlich zu machen, wird beim Niederdrücken der Taste Tn zugleich in das Relais r1 r2 ein Strom unmittelbar in das Relais gesandt, jedoch von der anderen Seite her, und zwar über den Widerstand W und einen Kondensator, damit nur ein dem Induktionsstrom ähnlicher kurzer Stromstoß erfolgt. W und der Kondensator werden, während in N telegraphiert wird, so abgestimmt, daß der Induktionsstrom und der Gegenstrom einander möglichst symmetrisch verlaufen und sich, da sie stets entgegengesetztes Vorzeichen haben, aufheben. Fig. 21 gibt ferner das Schema für eine Uebertragung in einer Gegensprechkabelleitung. Mit Hughes-Apparaten kann ohne Uebertragung z. Zt. auf etwa 350 bis 400 km, mit einer Uebertragung auf die doppelte Entfernung in den deutschen Landkabeln telegraphiert werden. Um Doppelstromapparate in Gegensprechschaltung zu betreiben, ist die Schaltung der Fig. 21 derart abzuändern, daß an die Ruhekontakte der Tasten T1 und T2, sowie an die Ruhekontakte der Uebertragungsrelais statt des Widerstandes W die Trennbatterie angeschlossen wird. (Fortsetzung folgt.)