CII. Ueber den zeichengebenden Apparat für die Unterseeleitung im transatlantischen Kabel. Nach dem Engineer, Juli 1866, S. 433. Mit Abbildungen auf Tab. VII. Zeichengeber für den transatlantischen Telegraphen. Es ist hinreichend bekanntMan s. unter Anderem polytechn. Journal Bd. CLXXV S. 329., welche wichtige Rolle der für den Telegraphendienst bei langen Unterseelinien dienende zeichengebende Apparat (Transmetteur, Schlüssel, Communicator oder Manipulateur) spielt. Während bei den gewöhnlichen Telegraphen im Allgemeinen nur dafür zu sorgen ist, daß der Zeichengeber sowohl zum Absenden von Depeschen (Herstellen und Unterbrechen der Kette in tactmäßiger Aufeinanderfolge), als auch zum Empfangen derselben angeordnet wird, und nebenbei allerdings dem Umstande Rechnung getragen werden kann, nach jedem erfolgten einfachen Signale auf einen Moment die Leitung mit der Erde in Communication zu bringen, so hat man dem Zeichengeber für submarine Telegraphen (sowie für unterirdische) von bedeutender Länge die Anordnung zu geben, wobei alle Functionen verrichtet werden können, welche nöthig sind, um die in der Kabelleitung entstehenden Ströme, die den directen Strom beeinträchtigen und die Signalisirungsgeschwindigkeit verzögern, in ihrer Wirksamkeit möglichst abzuschwächen oder aufzuheben. Während daher bei unseren gebräuchlichen Telegraphen für ein Signal bloß ein Stromschluß und eine Unterbrechung nothwendig ist, so erfordert ein einziges Signal bei dem Unterseetelegraphen Ströme mit wechselnder Richtung von hinreichender Dauer des Schließens und des Unterbrechens, und bei verschiedenen Längen der Leitung wird die Anzahl dieser unmittelbar auf einander folgenden sogenannten positiven und negativen Ströme etc. auch veränderlich seyn müssen. Der für die lange Unterseelinie zwischen Irland und Nordamerika bestimmte Zeichengeber ist von Thomson und Varley nach sachgemäßen theoretischen Grundlagen angegeben und unter ihrer Leitung ausgeführt worden. Obgleich die Beschreibung des neuen Zeichengebers in unserer Quelle keineswegs als ein Muster klarer Darstellung angesehen werden kann, so müssen wir es, des Interesses halber, den dieser Gegenstand an und für sich jetzt darbietet, dennoch versuchen, dieselbe in so weit zu benutzen, um ein hinreichendes Bild des in Rede stehenden Apparates vorzuführen. (Gleiche Buchstaben in den Figuren 4–12 bezeichnen auch denselben Gegenstand.) Um die Hauptwelle A, A' (Fig. 4, 5, 7), welche exact centrirt seyn muß, um ohne Stöße etc. in rotirender Bewegung, durch irgend einen Motor, mit dem sie in Verbindung gebracht wird, erhalten werden zu können, ist lose ein Cylinder B gelegt, an dem die beiden ausgeschnittenen Scheiben Fig. 8 und Fig. 9 parallel neben einander so befestigt sind, daß die Vorsprünge x, y, z, w, v in der eben bezeichneten Ordnung auf einander folgen müssen, wenn der Cylinder B zur Drehung kommen kann. Die Verbindung dieses Cylinders B mit der Welle A, A' ist so angeordnet, daß, wenn diese rotirt, der Cylinder B in Ruhe bleiben kann oder daß derselbe mit der Welle rotiren muß. Letzteres geschieht immer während des Signalisirens. An dem Cylinder B ist nämlich die mit einer Nuth g (Fig. 11) versehene Scheibe D fix angebracht, zwischen welcher und der an der Welle A, A' befindlichen Scheibe C eine geölte Lederscheibe sich befindet. So lange nun der Sperrarm G, G, welcher um eine in der Verlängerung von c, d gedachten Achse drehbar ist, in der Nuth g liegt, und gegen diese durch die Feder f gedrückt wird, wird die Spirale F, die um die Welle A, A' gelegt ist und mit einem Ende gegen die Scheibe D, mit ihrem anderen gegen die Scheibe R drücken kann, zurückgezogen, so daß die rotirende Bewegung der Scheibe C nicht auf D, wohl aber auf die Scheibe R übergetragen werden kann, die ebenfalls mittelst eines Muffes über die Hauptwelle A, A' gelegt ist. Mit der Scheibe R steht das Sperrrad a (Fig. 4, 7, 12) in Verbindung, und dieses gestattet, da in seine Zähne die Klinke b einfällt, der Hauptwelle bloß eine schrittweise rotirende Bewegung nach einem Sinne, nicht aber rückwärts; der Sperrarm b ist an derselben Achse c, d angebracht, um welche sich der Arm G bewegen muß, wenn er nach aufwärts gehoben oder wenn er frei wieder in die Nuth g durch Einwirkung der Gegenfeder f einfällt. Die Verbindung oder Auslösung der Scheibe wird dabei in ähnlicher Weise wie vorher hervorgebracht; durch die Federspannung von Seite der Spirale F wird dieselbe nämlich im Ruhezustande des Schlüssels gegen die an der Hauptwelle fixirte Scheibe C', von welcher sie durch eine geölte Lederscheibe getrennt ist, gedrückt, hingegen von dieser abgezogen, wenn der Cylinder B mit dem zugehörigen Systeme rotiren oder theilweise in rotirende Bewegung kommen kann. Das Heben des Sperrarmes G oder das Auslösen des Cylinders B geschieht jedesmal, wenn eine der beiden Tasten P oder N, von welchen jene um die Achse n, n, diese um t, t drehbar ist, angeschlagen, also das Signalisiren vorgenommen wird, während die Rotation von B sogleich wieder aufhört, sobald man die Taste in ihre Ruhelage zurückkehren läßt, jedoch ohne die andere anzuschlagen. Das Ein- und Ausschalten der Batterie, sowie die Herstellung des Erdcontactes wird durch übereinstimmende Zusammenwirkung der schleifenden Federn e, e' und l, l', deren Lager bei e und l von einander isolirt seyn müssen und dem Commutator-Systeme H, H', J, J' hervorgebracht. Das Lager der Feder e, e' ist mit dem Erdcontacte E, das Lager der Feder l, l' mit der Linie bei L verbunden; vom positiven Pole K der Batterie führt die Leitung zum Lager S, an welchem die Halbachse k sich befindet, die den metallenen Arm k' trägt; vom negativen Pole Z aus geht die Drahtführung zur anderen Halbachse z, welche im Lager U ruht, und die mit k die Achse des Commutators bildet, von dieser aber isolirt seyn muß, während jene Halbachse z den metallenen Arm z' trägt. Je nachdem die Taste P oder N niedergedrückt wird, wird entweder k' mit der Commutatorplatte H und dabei z' mit der Platte J' oder es wird k' mit der Platte J und gleichzeitig z' mit H' in Contact gebracht, wobei natürlich die Platten H, H die eine Hälfte, die Platten J, J' die andere Hälfte des Commutatorsystems bilden und beide Hälften von einander isolirt seyn müssen. Die Stromleitung geschieht also, wie wir sehen, durch die schleifenden Federn e, e' und l, l', die abwechselnd durch die Commutatorscheibe B mittelst der Segmente α und β gehoben werden oder in diese einfallen; die Feder l, l' schleift über dem Segmente α und fällt mit ihrem isolirenden Einsatze in eine Lücke ein, wenn sie zur Ruhe kommt; ebenso liegt die Feder e, e' mit einem isolirenden Einsatze in einer Lücke von β und schleift auf diesem Segmente β, wenn ein zahnartiger Vorsprung dieses Segmentes unter derselben hinweggeht. In der Ruhelage befindet sich das platinirte Ende l' der Feder l, l' auf dem festen Contacte 3; wenn sie gehoben wird, kommt sie mit dem Platincontacte l in metallische Verbindung; ebenso ist das platinirte Ende e' der Feder e, e', wenn diese in der Ruhelage sich befindet, mit einem Contacte 4, und wenn sie durch ihr Segment β gehoben wird, kommt sie mit dem Contacte 2 in metallische Verbindung. Hierbei sind die Contacte 1 und 2 unter sich und mit der Commutatorhälfte H, H' und ebenso die Contacte 3 und 4 unter sich und mit der anderen Commutatorhälfte J, J' beständig in leitender Verbindung. Es ist nun leicht zu erkennen, welcher Stromlauf etc. hergestellt wird, wenn beim Anschlagen einer der Tasten der Commutatorcylinder B mit der Welle A, A' rotiren kann. Nehmen wir an, es werde die Taste P angeschlagen und so lange niedergedrückt erhalten, bis der Cylinder B eine ganze Umdrehung vollführt hat. Zunächst wird also, da durch das Niederdrücken dieser Taste sowohl der Sperrarm G, G, als auch die Klinke b gehoben wird, die Spirale F nach vorwärts gehen und die Scheibe D des Cylinders B mit der Achse zur Rotation bringen, während das Sperrrad a, da die feste Scheibe R jetzt von der Scheibe C' getrennt wird, dabei zurückgehen und daher unbeweglich bleiben muß. Während der ersten Phase der Rotation des Commutatorsystemes B behalten die schleifenden Federn e, e' und l, l' ihre vorige Lage; vermöge der angegebenen Stromführung wird also die Linie, nämlich das Kabel sowohl als auch der negative Pol der Batterie, mit der Erde verbunden bleiben; die Kette ist noch offen und eine Entladung des Kabelendes an der gebenden Station kann also erfolgen. Schreitet der Cylinder B in seiner Rotation vorwärts, so wird, wenn derselbe eine gleichförmig rotirende Bewegung angenommen hat, nunmehr der Vorsprung x der Scheibe α unter die Feder l, l' gelangen, diese zum Contacte 1 bringen und hier so lange belassen, bis der Vorsprung y an die Reihe kommt, während dabei die Feder e, e mit dem Contacte 4 verbunden bleibt. In dieser Phase kann also der von K und S nach k' gehende Strom zur Commutatorplatte H kommen und muß daher über den Contact 1 zur Feder l, l' in die Linie übergehen, um, wenn er die Leitungsstrecke durchlaufen hat, bei dem Erdcontacte E eintretend, durch die Feder e, e' und den Contact 4 zur Commutatorplatte J' und von hier durch den Arm z' zum negativen Pole der Batterie zurückzukehren; diese Stromwelle, deren Dauer bei gleichbleibender Rotationsgeschwindigkeit der Welle A, A' etc. nur von der Länge des Bogens x abhängig ist, bildet also, wie wir sehen, den ersten positiven Strom, den die Linie erhalten hat. Sobald dieser Vorsprung die Feder l, l' verlassen hat, kehrt diese auf den Contact 3 zurück, während gleichzeitig der Vorsprung y der Scheibe β, dessen Bogenlänge einen länger andauernden Contact gestattet als der vorige, die Feder e, e' gegen den Contact 2 hebt. Der Strom wird also nunmehr, von K und S über k' nach H gehend, von hier über den Contact 2 zur Feder e, e' und von da zum Erdcontacte E übergehen müssen, um jetzt in entgegengesetztem Sinne wie vorher zur Empfangsstation zu gelangen, von wo aus er sodann, durch die Kabelleitung zurückgehend, bei L an der gebenden Station eintritt, um über die Feder l, l' und Contact 3 zur Commutatorplatte J' und den Arm z' zum negativen Pole der Batterie zurückzukehren; diese zweite Stromwelle bildet also einen sogen, negativen Strom, der dem ersten gefolgt ist; die Herstellung des Signales kann daher, durch den directen Strom hervorgebracht, beginnen. In gleicher Weise wird nun durch die Einwirkung des Vorsprunges z der Scheibe α auf die Feder l, l' wieder der Contact der letzteren mit 1 hergestellt, also ein zweiter positiver Strom in die Leitung gesendet; am Ende der Phase, die der Bewegung dieses Vorsprunges z angehört, fällt die Feder l, l' wieder auf Contact 3 zurück, während der Vorsprung w der Scheibe β zur Wirksamkeit kommt und die Feder e, e' zum Contacte 2 führt; hierdurch wird also der Kabel-Linie ein zweiter negativer Strom zugesendet. Wenn endlich die Rotation des Commutatorsystemes B soweit gediehen ist, daß wieder die Feder e, e' vom Contacte 2 ab- und zum Contacte 4 zurückfällt, so tritt der Vorsprung v der Scheibe α unter die Feder l, l', und es geht ein dritter positiver Strom in die Leitung. Die einmalige Rotation des Commutatorsystemes B ist nunmehr vollendet; der an dem Cylinder B angebrachte Daumen Q schlägt mit seinem Zahne q auf die Feder O und gibt dem Telegraphisten die Vollendung dieser Rotation durch ein akustisches Signal zu erkennen, damit er die Taste P nunmehr wieder frei und in ihre ursprüngliche Lage zurückkehren läßt, bei welcher auch das ganze übrige System der Welle A, A' seine Ruhelage wieder annimmt, und das Kabel zur Erde abgeleitet wird. Durch diese sämmtlichen fünf Ströme ist bloß ein einziges Zeichen, nämlich ein „Punkt,“ der Empfangsstation signalisirt worden. Wird nach Versendung des ersten (sogen. positiven) Signales die Taste T angeschlagen, so muß natürlich vermöge der gedachten Stromläufe in der ersten Phase, bei welcher die Feder l, l' durch den Vorsprung x zum Contacte 1 gebracht wird, der Strom von K nach S und k' auf die Commutatorplatte J, die mit den Contacten 3 und 4 in leitender Verbindung steht, übergehen, und wird daher sogleich zur ruhenden Feder e, e' gelangen müssen, um von E aus durch die Erde zur Empfangsstation zu gehen und von dort durch die Kabelleitung zur gebenden Station zurückzukehren, wo er, bei L eintretend, die Feder l, l' passirt, um vom Contacte 1 zur Platte H' den Arm z' und von U aus bei Z in die Batterie überzugehen. Bleibt die Taste N niedergedrückt, so wird in der nächsten Phase, in welcher der Vorsprung y die Feder e, e' hebt, der Linie ein positiver Strom, in der darauffolgenden Phase, in welcher e, e' ihre Ruhelage angenommen hat, hingegen die Feder l, l' durch den Vorsprung z gehoben wurde, ein zweiter negativer Strom der Leitung übertragen werden u.s.w. Hat also das Commutatorsystem B eine Rotation während des Niederdrückens der Taste N vollendet, so wurden der Leitung drei negative und zwei positive Ströme zugesendet, wodurch an der Empfangsstation abermals ein einfaches Zeichen, nämlich ein „Punkt,“ gegen das vorige ein sogen. negatives Signal mitgetheilt worden ist. Wenn der Apparat gehörig adjustirt worden ist, so kann man dafür sorgen, daß die Welle A, A' in jeder Minute 100 bis 200 Umdrehungen vollführt; da jeder Umdrehung ein Signalpunkt entspricht, so richtet sich also hiernach zunächst die Geschwindigkeit, mit welcher eine Depesche durch die Kabelleitung telegraphirt werden kann. Diese Geschwindigkeit richtet sich aber auch unter Anderem nach der Zweckmäßigkeit des bei dem atlantischen Telegraphen angenommenen Alphabetes, und es kann daher, so lange dieses und noch andere Umstände nicht bekannt geworden sind, die Signalisirungsgeschwindigkeit gewöhnlicher Telegramme a priori nicht angegeben werden. Daß von der Dauer der durch die Vorsprünge der Scheiben α und β hervorgebrachten Contacte die Deutlichkeit eines jeden Signales wesentlich abhängig seyn muß, ist ohnehin klar. Ist der Zeichengeber sorgfältig adjustirt, so muß, die Dauer des durch den Vorsprung x erzeugten Contactes mit 100 bezeichnet, die Dauer der zweiten Stromwelle 156, die der dritten 80, die der vierten 32,5, die der fünften endlich gleich 26 seyn. Unsere Quelle führt in eingehender Weise aus, wie man bei Kabelleitungen von verschiedener Länge die Adjustirung des Apparates vornehmen kann, und welcher Abänderungen das an der Welle A, A' angebrachte System B zur Herstellung der Federcontacte unter allen in der Praxis vorkommenden Umständen fähig sey, um für alle vorkommenden Fälle in brauchbarer Weise eingerichtet werden zu können; endlich fügt dieselbe noch einige Bemerkungen an über die Modificationen, welche anzubringen wären, wenn der Apparat in automatischer Weise, anstatt „Punkte“ von gleicher Stärke zu signalisiren, solche von verschiedener Beschaffenheit oder auch die Zeichen des Morse'schen Alphabetes (Punkt und Strich) zu geben hätte. Indem wir jene Erörterungen, da sie unserem vorliegenden Zwecke ohnehin zu ferne liegen, um sie hier berücksichtigen zu können, umgehen, mag bemerkt werden, daß zur Hervorbringung der Morse'schen Signale verschiedene Methoden, welche die principielle Construction des Apparates zuläßt, im Allgemeinen angeführt werden, von welchen jede darauf hinausgeht, die Dauer der verschiedenen Stromwellen in entsprechender Weise zu verlängern. Es könne dieß unter Anderem dadurch erreicht werden, daß man vier Taster anwendet, von welchen ein Paar zu einer Welle, das andere aber zu einer anderen Welle gehört, und wobei die beiden Wellen zwar durch einen und denselben Motor, aber mit verschiedener Geschwindigkeit zur Rotation gebracht werden. Man könne auch mit zwei Tastern hierbei ausreichen, wenn jeder auf eine eigene Welle einwirkt und beide Wellen die an denselben angebrachten Kämme und Segmente mit verschiedener Geschwindigkeit rotiren lassen. – Wenn man endlich anstatt der mit Sectoren versehenen Scheiben des Cylinders B diesen mit Typen versehen und dafür sorgen würde, daß bei jeder Type zum Signalisiren die gehörige Anzahl von Stromwellen angewendet werden könnte, so würde es möglich seyn, den Apparat in einen Manipulator für Typendruck-Telegraphen zu verwandeln. Der ganze Apparat wird auf einem genügend hohen Tische von etwa 3 1/2 Fuß Höhe so aufgestellt, daß die Welle mittelst eines Fußtrittes – wie bei der Drehbank u. dgl. – durch den Telegraphisten in Drehung versetzt werden kann; ein damit verbundener Metronom gibt über die Gleichförmigkeit der Umdrehung und die Umdrehungsgeschwindigkeit Aufschluß, die man in verschiedenen Fällen anwenden muß, um in erklecklicher Weise das Signalisiren auszuführen.