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Ein kleines Heftchen über das Fernsehen von 1898

In Wien und Leipzig erschein bereits 1898 ein kleines Heftchen über das elektrische Fernsehen - natürlich nur über die Theorie. Die Praxis hinkte meilenweit hinterher, über Jahre noch.

Es wird bald eingescannt, weil es so rar ist.

  • Bitte beachten Sie, das hier ist keine rethorische Glosse, weil die deutsche Sprache sehr gewöhnungsbedürftig dargestellt ist. Das ist der Sprachgebrauch und die Rechtschreibung von vor 1900 und zwar im original Text !!

Die "Phototelegraphie" und das "Elektrische Fernsehen"

mit einer Figurentafel von Major Benedict Schöffler,
ü. c. im k. u. k. Corps-Artillerie-Regimente
Luitpold Prinz-Regent von Bayern Nr. 10
Lehrer der Ballistik am höheren Artillerie-Cuise.

WIEN UND LEIPZIG, WILHELM BRAU MÜLLER
K. U. K. HOF- UND UNIVERSITÄTS- BUCHHÄNDLER - 1898.

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Der Fernseher des Jan Szczepanik von 1898

Die Broschüre des königl. preuß. Hauptmannes a. D. Maximilian Plesser über das elektrische Fernsehen, sowie die häufig durch die Tagesblätter gehende Nachricht über die Erfindung von Apparaten, welche das elektrische Fernsehen ermöglichen sollen, sind die Ursache der Entstehung dieser Arbeit. Jener Theil der Broschüre, welcher sich auf die Fig. 1 bis 9 bezieht, wurde bereits im Jahre 1895 vollendet und der die Phototelegraphie behandelnde Theil im December 1896 in England patentiert. *1)
*1) Patent Nr. 29.227 vom 19. December 1896.
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In Nr. 1466 der „Reichswehr" vom 9. März 1898

.... wird der Fernseher des Jan Szczepanik beschrieben, dessen Construction der Hauptsache nach mit den Constructionsgrundsätzen meines weiter unten beschriebenen Apparates übereinstimmt.
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Hauptsächlich gilt das Gesagte bezüglich des Inhaltes folgender Sätze, welche wörtlich der oben erwähnten Nummer der „Reichswehr" entnommen wurden:

  • „1. Das Princip, dass ein Bild zu Zwecken der Übertragung in eine Reihe von Punkten aufgelöst wird, die in unendlicher Folge auf einer Platte auftreten, welche die Fähigkeit hat, Lichtverschiedenheiten in elektrische Stromverschiedenheiten umzusetzen;
  • 2. der Calcul, welcher die mangelhafte Einrichtung des menschlichen Auges berücksichtigt, welches die in den Contouren einer Figur rasch aufeinanderfolgenden Lichtpunkte als die Figur selbst ansieht."


Dann die Ausnützung der Eigenschaft des metallischen Selen:
„Dass sein elektrisches Leitungsvermögen von dem Grade seiner Beleuchtung abhängt"

Elektrotechniker vom Fach bezweifeln, dass „die Differenz selbst zwischen beleuchteten schwarzen und weißen Papierflächen auf die Selenzellen eine irgendwie merkbare Einwirkung hervorrufen können".
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Das „Neue Wiener Tagblatt" vom 17. März 1898 meldet jedoch,

.... dass Szczepanik „das widerspenstige Selen gezwungen habe, die Unvollkommenheiten seiner elektrischen Wirkungen aufzugeben ".
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Auch berichtet die „Reichswehr":

„Der Fernseher wurde, ehe er der Centralcommission der Pariser Weltausstellung vorgeführt wurde, von dem bekannten Architekten Habrich in Hagen vor geladenen Gästen demonstriert. Augenzeugen berichteten uns, dass die Übertragung der Bilder mit Hilfe des Fernsehers in vollendeter Weise gelang. Das sind — facta, non verba." (Taten zählen, nicht Worte)
Das interessante Problem ist also trotz aller unüberwindlich scheinenden Hindernisse bereits gelöst.
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Fernseher mit einem Spiegel.

Das „Neue Wiener Tagblatt" vom 22. März 1897 enthält die Mittheilung, dass sich im Jahre 1884 der ehemalige k. u. k. Seeofficier Eugen von Tand mit einer Erfindung des k. u. k. Linienschiffsfähnrich Wilhelm von Szigyarto beschäftigte.

Der Szigyarto'sehe Apparat basiert auf den gleichen Grundsätzen wie alle demselben Zwecke dienenden Apparate.

Das Principe des Apparates von Szigyarto

Es soll hier zuvor das zum Verständnis unbedingt Notwendige kurz erwähnt, und dann die wahrscheinliche Einrichtung des Apparates von Szigyarto im Principe erklärt werden.

In jedem ebenen Spiegel z. B. siehe Fig. 10 (angezeigt durch den kurzen schwarzen Strich) mag er noch so klein sein, entsteht das ganze Spiegelbild M1 N1 jedes vor der verlängerten Spiegelebene mn liegenden Objectes MN. Das Bild Ax jedes Punktes A liegt in der Senkrechten A A1 auf der verlängerten Spiegelebene und ebensoweit hinter dieser Ebene, wie der Punkt A vor derselben (Ac = A1c).

Ein in dem Punkte o situiertes Auge kann das Bild A1 nur dann sehen, wenn die Verbindungsgerade vom Auge o zum Bilde Ax durch die Spiegelfläche s geht. Das Bild M1 N1 wird auf ein in einem beliebigen Punkte auf der Vorderseite B des Spiegels situiertes Auge denselben Eindruck machen, als wenn das Bild M1 N1 durch den wirklichen Gegenstand und das Spiegelchen s durch ein kleines Fenster in der Wand mn ersetzt worden wäre.

Mit Hilfe des Selen

Wenn man sich die Spiegelfläche resp. das Fensterchen s noch so klein vorstellt, so ist es doch möglich, durch entsprechende Änderung der Lage des Auges o alle Punkte des Bildes auf der Bückseite D des Spiegels nach und nach zu sehen oder abzusuchen.

Verbleibt das Auge o in seiner Stellung und ändert die Spiegelfläche s entsprechend ihre Lage, so können gleichfalls nach und nach alle Punkte des Bildes Mt Nt vom Auge o gesehen werden.

Man kann sich auch vorstellen, dass der vom Punkte A des Objectes MN ausgehende Lichtstrahl die Spiegelfläche s unter dem Winkel ß trifft und dass er unter dem gleichen Winkel ß1 zurückgeworfen wird und so in das Auge o gelangt.

Das metallische Selen ist ein desto besserer elektrischer Leiter, je intensiver es beleuchtet wird.

Über die Selenzelle

Stellt man zwei kleine flache Drahtspiralen so zusammen, dass sie sich nicht berühren und verbindet selbe mit Selen, so entsteht eine sogenannte Selenzelle. Schaltet man eine solche Selenzelle mit den freien Enden ihrer Drähte in einen Stromkreis ein, so wird der Strom, um von einer Spirale in die andere zu übergehen, das Selen passieren müssen.

Die erwähnte Eigenschaft des Selen bewirkt, dass jedesmal, wenn die Selenzelle beleuchtet wird, die Stromstärke zunimmt und zwar wächst und fällt die Stromintensität gleichzeitig mit der Beleuchtungsintensität. Die Leitungsfähigkeit des Selen ist nahezu proportional der Quadratwurzel der Beleuchtungsintensität.

Bringt man in der Verlängerung A1 s anstatt des Auges o eine in einen Stromkreis eingeschaltete Selenzelle p an, so wird der von dem jeweiligen Punkte A ausgehende Lichtstrahl diese Selenzelle treffen und je nach seiner Lichtintensität einen stärkeren oder schwächeren Strom durch die Leitung gehen lassen.

Stromschwankungen in der Leitung

Denkt man sich nun den Spiegel s so bewegt, dass nach und nach die von sämmtlichen Punkten des Objectes MN ausgehenden Lichtstrahlen von der Spiegelfläche s gegen die Selenzelle p reflectiert werden, so werden in der Leitung Stromschwankungen entstehen, welche den Elektromagneten q der Station II abwechselnd verstärken oder schwächen und so den Anker k bald mehr, bald weniger anziehen, wodurch bewirkt wird, dass von der Lichtquelle L der Empfangsstation II jener Theil durch die Öffnung t gegen das Spiegelchen s1 fällt, welcher der Beleuchtungsintensität der Selenzelle p der Station I entspricht.

Haben die Spiegelflächen ss1 beider Stationen gegen alle anderen Bestandtheile stets eine ähnliche Lage, so werden die Punkte A der Station I und A2 der Station II ähnlich liegen und gleiche Beleuchtungsintensität haben.

Der este Gedanke der synchronen Stationen

Schwingen nun die Spiegel s und s1 beider Stationen synchron und wie oben angedeutet so, dass alle Punkte des Objectes MN nacheinander durch den Spiegel s gegen die Selenzelle reflectiert werden, so werden in derselben Aufeinanderfolge in der Station II auf dem Schirme M2 N2 gleichbeleuchtete und ähnlich liegende Punkte entstehen.

Schwingen die beiden Spiegel so schnell, dass in je 1/10 Secunde sämmtliche Punkte des Objectes MN auf dem Schirme M2 N2 reproduciert werden, so kann das Auge die einzelnen Punktbilder von einander nicht unterscheiden und die Gesammtheit derselben wird auf das Auge den gleichen Eindruck machen, wie das Object MN selbst.

Das synchrone Schwingen der beiden Spiegel vermittelt ähnlich wie beim Telephon eine Combination von durch Leitungen verbundenen Elektromagneten, welche in der Figur 10 durch die Elektromagnete v und v1 repräsentiert werden.

Die beiden Spiegel s und s1 müssen jeder um zwei Axen zugleich schwingen, um die verlangte Wirkung hervorzurufen, was durch ein Paar Elektromagnete nicht leicht erreicht werden kann. Auf diese und andere Complicationen soll jedoch nicht weiter eingegangen werden.

Soll der skizzierte Apparat in Thätigkeit gesetzt werden, so muss durch eine Maschinerie der Spiegel s in Schwingungen versetzt werden, durch welche, wie oben angedeutet, bewirkt wird, dass innerhalb von 0,1 Secunden nach und nach sämmtliche Punkte des Objectes MN gegen die Selenzelle p reflectiert werden. Diese Schwingungen müssen sich in je 0,1 Secunde in gleicher Weise wiederholen.

Telektroskop von Szczepanik.

Szczepanik umgeht die oben angedeuteten Schwierigkeiten, indem er in jeder Station zwei Spiegel verwendet, von welchen jeder selbständig nur um eine Axe schwingt.

Die Platte S1 Fig. 11 der Station I ist mit dem spiegelnden schmalen Streifen a1 b1 die Platte S2 mit einem gleichen Streifen c d versehen. Die Mittellinien der beiden spiegelnden Streifen liegen in zwei aufeinander senkrechten Ebenen.

Jeder der beiden Spiegel kann um eine durch seine Mittellinie gehende Axe a1 b1, resp. c d schwingen. Je nach der Lage des Spiegels S1 wird von demselben ein bestimmter Streifen a b des Objectes B gegen die Platte S2 reflectiert.

Lässt man den Spiegel S1 eine bestimmte Drehung um seine Axe a1 b1 machen, so werden nach und nach sämmtliche Streifen a b in welch' man sich das Bild B getheilt denken kann, gegen S2 reflectiert.

Der Spiegelstreifen und die Vierecke

Da der Spiegelstreifen c d senkrecht steht auf den von a1 b1 gegen a2 b2 reflectierten Streifen, so wird vom Spiegelstreifen c d nur das kleine Viereck A2 gegen die Selenzelle e weiter reflectiert. Die Seiten des Viereckes A2 entsprechen den Breiten der Spiegelstreifen a1 b1 und c d. Steht der Spiegel a1 b1 fest, so kann man durch Drehung des Spiegels c d nach und nach alle Vierecke A1, in welche man sich den Spiegelstreifen a1 b1 getheilt denken kann, gegen die Selenzelle e reflectieren.

Lässt man beide Spiegelflächen zwischen den durch das vorher Gesagte präcisierten Grenzen in später angeführter Art schwingen, so werden nacheinander alle Punkte der Oberfläche des Objectes B gegen die Selenzelle e reflectiert.

Die in den Stromkreis eingeschaltete Selenzelle e activiert den Elektromagneten f1, welcher durch die Stromschwankungen das Glasprisma h in Schwingungen versetzt.

Von der Lichtquelle g gelangt durch die kleine Öffnung l Licht auf das Prisma h, von welchem das erstere zerstreut und das Spectrum gegen den Schirm k geworfen wird. Durch den auf die Selenzelle e geworfenen Lichtpunkt von bestimmter Färbung und Intensität soll nun ein Strom in der Leitung entstehen, welcher dem Prisma h der Empfangstation genau jene Lage gibt, bei welcher die gleiche Farbennuance genau durch die Öffnung l im Schirme h auf den Spiegelstreifen c1 d1 geworfen wird.

Auch hier ist die synchrone Drehung Voraussetzung

Haben die Spiegelpaare beider Stationen eine stets genau gleiche gegenseitige Lage, so wird der von h durch l gegen A3 gelangende Lichtpunkt nach A4 und von hier gegen den Schirm B1 geworfen und so wird der zu A ähnlich liegende Punkt A6 von gleicher Färbung und Schattierung erzeugt.

Schwingen die Spiegelpaare A2 A3 und A3 A4 synchron und die Spiegelpaare A1 A2 und A3 A4 in gleicher Zeitfolge und in der nöthigen Übereinstimmung mit den Schwingungen des Prismas h und endlich so schnell, dass in 1/10 Secunden sämmtliche Punkte des Objectes wenigstens einmal reproduciert werden, so macht, wie bereits erklärt, die Gesammtheit der Bildpunkte auf dem Schirme B1 den Eindruck des Bildes des Objectes B.

Die synchronen Schwingungen der Spiegelpaare A2 A3 und A1 A4 werden durch die Elektromagnete m und n, respetive o und p vermittelt.

Den Apparat in Thätigkeit versetzen

Um den Apparat in Thätigkeit zu setzen, müssen die Spiegelflächen S1 und S2 zum Schwingen gebracht werden, was hier mit Rücksicht darauf, dass dieselben nur um je eine Axe zu schwingen haben, leichter ist und z. B. dadurch erreicht werden kann, dass man in die Leitungen Telephone einschaltet, deren Membranen durch bestimmte Töne in Schwingungen versetzt werden und so ihre Schwingungen mittels der in ihre Stromkreise eingeschalteten Elektromagnete den Spiegelflächen S2 und S3, resp. S1 und S4 mittheilen.

Beachtung noch einiger Umstände

Es sollen hier noch einige Umstände Beachtung finden, welche schließen lassen, welch' unüberwindlich scheinende Hindernisse bewältigt werden mussten, um den Apparat lebensfähig zu machen.

  • 1. Die Schwingungs- Geschwindigkeiten beider Spiegel einer Station müssen in einem bestimmten Verhältnisse zu einander stehen. Ist z. B, die Zeit, in welcher sämmtliche Punkte des Objectes B einmal auf dem Schirme B1 reproduciert werden, gerade 0,1 Secunde, so müssen die Schwingungszahlen der beiden Spiegel in 0,1 Secunde relative Primzahlen sein.

    Wird diese Bedingung nicht erfüllt, so bekommt man auf dem Schirme B1 kein Bild, sondern eine in sich zurückkehrende Zickzacklinie, wie z. B. die in der Figur 12 dargestellte.

  • 2. Es genügt nicht das synchrone Schwingen der Spiegelpaare A1 A4 und A2 A3, es muss auch die Aufeinanderfolge der einzelnen Bewegungen der Spiegelpaare einer Station im Zusammenhange mit den Bewegungen des Prismas h fast mathematisch genau eingehalten werden, was besonders bei Benützung mehrerer Leitungen schwer zu erreichen ist.

  • 3. Ist die Breite der Spiegelstreifen 0,25 mm und hat das zu übertragende quadratförmige Bild eine Seitenlänge von 15cm, so ist die Zahl kleiner Quadrate von der Seitenlänge 0,25mm, in welche das Bild von 15cm im Quadrat zerlegt wird. Da jeder Punkt in einer Secunde 10 mal reproduciert werden muss, so müssen in einer Secunde 3.600.000 Punkte reproduciert werden.

    Sind zwei nebeneinander liegende Punkte in Farbe oder Schattierung verschieden, so muss das Prisma im 1/3.600.000 Teil einer Secunde seine Lage in präcisester Weise ändern, stets so nämlich, dass die durch den Punkt A des Objectes B vermittelte Beleuchtung der Selenzelle e den Strom in der Leitung m,n, so reguliert, dass er dem Elektromagnet f jene Kraft ertheilt, um gerade jenen Theil des Spectrums über die Öffnung l zu bringen, welcher in seiner Farbennuance genau mit dem Punkte A des Objectes B übereinstimmt.

    Ist der Winkel in Graden, um welchen das Prisma bei einem Farbenwechsel zweier Punkte A zu drehen ist alpha, so ist die zu dieser Drehung erforderliche Winkelgeschwindigkeit des Prismas 62832 alpha. Schließen daher die beiden Strahlen, welche unmittelbar hintereinander ihr Licht gegen die Öffnung l werfen sollen, nur einen Winkel von 1° ein, so muss das Prisma die Drehung aus einer Position in die andere machen mit einer Geschwindigkeit, welcher 174 Touren (ganze Umdrehungen) in der Secunde entsprechen.

    Das Prisma, welches eine bestimmte wenn auch noch so kleine Masse hat, muss erforderlichenfalles nach Vollführung dieser Drehung die große lebendige Kraft momentan überwinden und sich mit gleicher oder noch größerer Geschwindigkeit in entgegengesetzter Richtung drehen.

  • 4. Die sonst sehr schönen Farben des Spectrums genügen nicht, um ein halbwegs befriedigendes Bild zu schaffen. Die unzähligen Farbennuancen, welche aus der Natur oder aus einem Bilde auf uns einwirken, finden sich in den einfachen Farben des Spectrums nicht vor.

    Bei der Thatsache, dass Szczepanik's Apparat tadellos functioniert, berechtigen die obigen Andeutungen zu der Schlussfolgerung, dass die über den Apparat in die Öffentlichkeit gelangten Nachrichten in vielen Punkten unvollständig sind.

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*1)
Nach verschiedenen Berichten wird das Bild in eine unendliche Zahl von Punkten zerlegt. Von einer unendlichen Zahl von Punkten könnte jeder innerhalb der x/10 Secunde nur eine unendlich kleine Zeit sichtbar sein, welche nicht genügt, um einen Eindruck auf unser Auge hervorzubringen. Auch müssten die Spiegelstreifen eine unendlich kleine Breite haben und das Licht müsste sich mit unendlich großer Geschwindigkeit fortpflanzen. Diese Anmerkung verliert nichts an Wahrheit, wenn man in ihr überall anstatt „unendlich" setzt: „praktisch unmöglich".
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Die Phototelegraphie.

Die eben dargestellten Schwierigkeiten veranlassten mich, bei der Construction meiner Apparate die mir unüberwindlich scheinenden Forderungen so weit zu restringieren, dass eine praktische Verwertung der Idee ermöglicht wird.

Die einfachsten Bedingungen sind wohl die, dass man sich darauf beschränkt, nur Bilder, welche durch die zwei Farbengegensätze „Schwarz und Weiß" dargestellt werden können, zu übertragen und dass man diese Bilder photographiert, wodurch die Forderung wegfällt, sämmtliche Punkte des Bildes innerhalb 1/10 Secunde darzustellen.


*1) Die vollkommensten Telegraphenapparate der Jetztzeit ermöglichen kaum durchschnittlich ein Wort per Secunde zu telegraphieren.

Berücksichtigt man die Zeit, welche die Übernahme der Depeschen und die Manipulation mit denselben erfordert, so kann man selbst bei dem anstrengendsten Dienste nicht mehr wie (als) ein Wort in drei bis fünf Secunden leisten. Hiezu kommen noch die Hindernisse, welche sich dem Telegraphieren in fremden Sprachen oder gar in fremden Schriftzeichen entgegenstellen. Chiffrierte Telegramme kann man nur Buchstabe für Buchstabe telegraphieren und Zeichnungen gar nicht.

Einige der angeführten Übelstände versuchte man durch den bekannten Copiertelegraphen, sowie durch den von Professor Elisha Gray construirten Telautographen *2) zu beheben.

Der Telautograph

Der Telautograph liefert gleichzeitig mit der Anfertigung einer Handschrift oder Skizze beim Übertrager, bei dem auf großer Entfernung aufgestellten Empfänger ein Facsimile der erwähnten Depesche. Der Apparat leistet das, was man von ihm verlangt, vollkommen; für den allgemeinen Verkehr arbeitet er jedoch zu langsam, weil er nur so viel Depeschen etc. befördern kann, als durch eine Person angefertigt werden können.
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Der Artograph

Zur Übertragung von Negativen auf telegraphischem Wege hat Amstritz den sogenannten Artographen construiert. Nach Amstritz wird durch ein Chromsilberbad das Negativ zu einem Reliefbilde, welches ähnlich wie beim Copiertelegraphen benützt wird, um in der entfernten Aufnahmsstation eine Copie in Wachs zu erzeugen, von welcher auf galvanoplastischem Wege Druckplatten abgenommen werden, welche zur Vervielfältigung des Bildes dienen.

Durch die bekannten Apparate konnte das Telegraphieren wohl vollkommener, aber nicht billiger, daher für den großen Verkehr nicht zugänglicher werden.

*1) Alles Folgende geschrieben im Jahre 1895.
*2) Zeitschrift des österr. Ingenieur- und Architekten -Vereines, Jahrgang 1894, Heft 4.

"Wird es einmal möglich sein, in jeder Sprache und in jeder Schrift geschriebene Depeschen, gedruckte Zeitungsausschnitte etc., welche in der Aufgabsstation in eine Camera obscura eingelegt werden, binnen wenigen Secunden in einer entfernten Aufnahmsstation zu photographieren, dann wird der Verkehr auf telegraphischem Wege billiger und daher allgemeiner werden; er wird sogar theilweise das jetzige Postwesen verändern.

Die auf gewöhnlichem Wege zur Post gelangenden und entsprechend frankierten Depeschen werden einfach in den Apparat der Abgangsstation eingelegt und ausgefertigt dem Apparate der Empfangsstation entnommen.

Der Entwurf eines Apparates

Hier folgt der Entwurf eines Apparates, welcher den aufgestellten Bedingungen entsprechen soll. So wie bei jedem Telegraphen, muss auch hier in jeder Station ein Aufnahmsapparat Fig. 1 und Fig. 2 — Depeschengeber — und ein Abgabsapparat Fig. 4 und Fig. 5 — Depeschenbringer — aufgestellt sein.

Der Depeschengeber

Der Depeschengeber Fig. 1 und Fig. 2, besteht aus dem Gestelle G, aus dem Rade R und aus dem Rade A.

Das Gestell G Fig.2 ist der Träger aller Bestandteile; an demselben sind die Zapfenlager z*, z2, z3, z4 und z5 aus Fig. 1 und 2 zu erwähnen und die Verschalungen w, welche den Maschinenraum C vom Manipulationsraum M trennen.

Das Rad A, Fig. 1, ist an seinem Rande mit dem Ringe g, Fig. 1, 2 und 3, versehen, welcher an seinem Umfange 60 Durchlochungen besitzt.

Die Durchlochungen haben Durchmesser von 0,25 mm und Abstände von 15cm, weshalb dieselben in einem Kreise von 286,5 cm Durchmesser liegen.

An der in Fig. 1 abgekehrten Fläche ist in jede Durchlochung eine Selenzelle i eingelegt (Fig. 2 und 3), deren beide Leitungsdrähte zu den leitenden Ringen r1, respective r2 führen. Die Ringe r1 und r2 sind ihrerseits durch die Leitungen t1 und t2 mit den auf der Radachse befestigten Hülsen h1 und h2 leitend verbunden. Selbstverständlich sind sämmtliche Leitungen von einander und von den Maschinenbestandtheilen isoliert.

Von den beiden Hülsen h1 und h2 gelangt der Strom durch die Schleiffedern f1 und f2 und die Polklemmen p1, p2 in den Stromkreis.

Die Drehung des Rades A wird durch die auf seiner Axe aufgekeilte Schnecke a auf das Zahnrad b übertragen. Durch die mit dem Zahnrade b auf derselben Axe d sitzende Schnecke e wird die Drehung auf das Zahnrad k und auf das, auf der gleichen Welle sitzende Rad R übertragen. Sind die Schnecken a und e einfache Schrauben, und gibt man dem Zahnrad b 20 und dem Zahnrad h 30 Zähne, so verhalten sich die Tourenzahlen der Räder A und R wie 600 : 1.

Macht zum Beispiel das Rad A eine Umdrehung in einer Secunde, so macht das Rad R eine Umdrehung in 600" =* 10'. Die Umfangsgeschwindigkeiten jener Punkte der Räder A und R, welche gleiche Abstände von den Drehaxen haben, verhalten sich gleichfalls wie 600 : 1.

Ganz viele photographische Apparate

Auf dem Reife des Rades R sind die photographischen Apparate B, B, B, etc. aufmontiert. Jeder dieser Apparate besteht aus der Camera obscura w, Fig. 2 und aus der zur Aufnahme der Depesche q bestimmten Lichtkammer m.

Bei jeder Camera obscura fehlt die Rückwand mit der üblichen Mattplatte, so dass die Bilder jeder Camera beim Passieren des Ringes g des Rades A auf der Fläche desselben erzeugt werden. Während des Passierens jedes photographischen Apparates zwischen den Punkten I und II Fig. 1 wird die Lichtkammer m durch die Glühlampe y,y beleuchtet. Von der Glühlampe jedes Apparates geht ein Kupferdraht zu dem leitenden Ringe x und der zweite Kupferdraht zu einem der Gleitstücke v; durch die Schleiffedern u1 und u2 Fig. 2 geht der Strom zu den beiden Polen der Batterie D. Vor dem Passieren der Strecke I, II kommt hiedurch eine Glühlampe y nach der andern zur Function, und beleuchtet die eingelegte Depesche bis nach dem Passieren des Punktes II. Es sind stets zwei Lichtkammern gleichzeitig beleuchtet.

Der Depeschenbringer

Der Depeschenbringer, Fig. 4 und 5, ist ganz ähnlich eingerichtet wie der Depeschengeber, weshalb nur die Unterschiede der beiden Apparate hervorgehoben werden sollen.

(jetzt wird es kompliziert)

Die kleinen Öffnungen o am Ringe g des Rades A stehen offen. Alle beim Depeschengeber dargestellten elektrischen Leitungen fehlen.

Auf dem festen Reife x des Rades R ist ein längs des Umfanges drehbarer Reif v aufgezogen. Der Radreif x hat eine schlitzförmige Durchbrechung, durch welche die an dem Reife v befestigte Mutter m u nach einwärts durchgreift.

Die Schraube sr stützt sich beiderseits gegen die Ansätze a des festen Reifes x. Bei dieser Construction kann der Radreif v durch Drehung der Schraube sr um die Länge derselben verschoben werden. Die Möglichkeit dieser Verstellung des Radreifes und der mit demselben verbundenen Tafeln B ist nothwendig, weil bei der vielfachen Umsetzung die Größe des todten Ganges der beiden Maschinen nicht gleich sein kann. Die nöthige Correctur der Lage der Tafeln B kann durch die beschriebene Vorrichtung bewirkt werden.

Anstatt der photographischen Apparate trägt das Rad R, Fig. 4 und 5, am Umfange des Reifes v mit Falzleisten versehene Tafeln B) in welche in Rahmen n eingelegte lichtempfindliche Papiere so eingeschoben werden, dass die lichtempfindlichen Seiten der Fläche g des Ringes A zugekehrt sind, so dass ein durch eines der Löcher o einfallender Lichtstrahl die lichtempfindliche Seite des Papier es trifft. Der ganze Manipulationsraum M des Depeschenbringers ist eine Dunkelkammer.

An dem Gestelle G des Depeschenbringers sind die Apparate Y1 und Y2 befestigt, deren Details aus Fig. 6 ersichtlich sind.

Die Platte E ist um eine Verticalaxe drehbar. Die Drehung wird durch die Grenzschrauben F1 und F2 begrenzt. Auf der Platte E befindet sich ein spiegelnder Streifen H von 15cm Höhe und 1,5mm Breite. Das Licht der Bogenlampe j, welche durch eine eigene Stromquelle D3 Fig. 4 gespeist wird, wird von dem Spiegel H gegen den Ring g zwischen I und II der Fig. 4 geworfen, wo hierdurch ein Lichtstreifen H1 von 15cm Höhe erzeugt wird. Lehnt sich die Spiegelplatte E gegen die Grenzschraube F1, so wird der Lichtstreifen genau auf jene Stelle H1 fallen, welche die Löcher o des Depeschenbringers passieren, so dass durch diese Löcher o Punkte des lichtempfindlichen Papiers beleuchtet werden.

Lehnt sich die Spiegelplatte gegen die Grenzschraube F2, Fig.6, so fällt der Lichtstreifen nach H2, in welchem Falle die Löcher o nicht vom Lichte getroffen werden.

Die Platte E ist mit dem Anker L adjustiert und wird durch die Feder N gegen die Grenzschraube F1 gedrückt. Die von der Aufgabsstation kommende Leitung geht um die Elektromagnete P der Apparate Y1 und Y2 und dann zur Erde. Geht ein entsprechend starker Strom durch die Leitung, welcher die Kraft der Feder N überwindet, so lehnt sich die Spiegelplatte an die Grenzschraube F2 und wirft den Lichtstreifen auf H2.

Lässt der Strom nach, so dreht die Feder N die Spiegelplatte E bis zur Anlehnung an die Grenzschraube jP1, wodurch der Lichtstreifen durch eines der Löcher o auf das lichtempfindliche Papier geworfen wird. Macht man H-H1=50cm und L-H=1cm, so lenkt bereits die Anziehung von L um nur 0,01mm den Lichtstreifen von den Löchern o ab. Durch die Wahl der Strecken H-H1 und L-H und die hiermit übereinstimmende Stellung der Grenzschrauben F1 und F2 hat man es in der Hand, die Schwingungsweite der Spiegelfläche E nach Bedarf zu regulieren.

Macht man vorläufig die Annahme, dass sich die Räder A und B des Depeschengebers und des Depeschenbringers vollkommen gleichmäßig bewegen, dass diese Räder besonders in Bezug auf die Löcher o in jedem Angenblicke eine vollkommen congruente Stellung haben, so lässt sich die Functionierung des Apparates erklären.

Jetzt ist Ihre Aufnahmefähigkeit und abstrakte Logik gefagt:

Zuvor soll noch der Weg des die beiden Apparate passierenden elektrischen Stromes verfolgt werden. Von der Stromquelle D1 (Fig.2) geht der Strom über 1 zur Polklemme p2 dann durch die Schleiffeder f2 zur Hülse h2, hier theilt sich der Strom und geht durch die sechs Leitungen t2 in den Ring r2 (Fig.3), von wo er in 60 Theilen durch die Selenzellen i geht, hierauf vereinigt sich der Strom wieder in dem Ringe r1, geht dann durch die sechs Leitungen t1 zur Hülse h1 und durch die Schleiffeder f1 und Polklemme p1 über 2 in die nächste Station, wo er bei 3 in den Depeschenbringer eintritt, hier die Windungen der Elektromagnete P der Apparate Y1 und Y2 passiert, dann über 4 zur Erde geht und durch dieselbe zum Depeschengeber gelangt, wo er über 5 in die Batterie zurückkehrt.

Noch vortheilhafter wäre es, die einzelnen Selenzellen einerseits mit von einander isolierten Contactstücken und andererseits mit dem Ring r1 leitend zu verbinden. Der Strom wäre dann von der Stromquelle D1 zu einer Schleiffeder zu leiten, welche den Strom durch das entsprechende Contactstück zu jener Selenzelle führt, welche jeweilig den photographischen Apparat passiert.

Die Stromstärke ist so bemessen, dass für gewöhnlich die Elektromagnete P die Federkraft der Federn N nicht überwinden können, so dass sich die Platten E an die Grenzschrauben F1 anlehnen, in welcher Stellung eines der Löcher o beleuchtet ist, daher auf dem lichtempfindlichen Papier eine schwarze Marke erzeugt wird.

Wird eine der Selenzellen des Depeschengebers beleuchtet, so geht sofort durch diese und den ganzen Stromkreis ein verstärkter Strom, die Elektromagnete P gewinnen hiedurch soviel an Kraft, dass sie die Anker L anziehen können, wodurch die Spiegel E gedreht und die Lichtstreifen von den Löchern gegen H2 abgelenkt werden.

Man beachte nun, dass die Geschwindigkeiten der Räder A und E sich verhalten wie 600:1; dreht sich daher das Rad A um die Entfernung zweier Öffnungen o (15cm), so dreht sich das große Rad um den Durchmesser eines Loches o (0,25mm). Legt man in die Lichtkammer m des Depeschengebers schwarzes Papier ein, so wird während der Bewegung der beiden Räder constant der 15cm hohe Lichtstreifen des Apparates Y1 auf die Löcher o des Depeschenbringers fallen (Fig. 6) und es wird jedes der Löcher o einen 15cm langen und 0,25 mm dicken schwarzen Streifen auf dem lichtempfindlichen Papier hinterlassen, diese Streifen werden von Mitte zu Mitte 0,25mm von einander abstehen, sie werden sich daher zu einem Vierecke schließen, welches nach Vollendung von 10 Touren des Rades A 15cm breit und hoch sein wird.

Beispiel weißes Papier

Legt man in die Lichtkammer des Depeschengebers ein weißes Blatt Papier ein, so wird constant eine der Selenzellen beleuchtet, weshalb constant ein verstärkter Strom durch die Leitung geht. Der Elektromagnet P bringt in diesem Falle die Spiegelfläche in Berührung mit der Grenzschraube F2, bei welcher Lage der Lichtstreifen nicht über die Löcher o fällt, es wird also auch das lichtempfindliche Papier des Depeschenbringers weiß bleiben.

Beispiel Blatt mit schwarzem Text

Legt man ein beschriebenes Papier in die Lichtkammer des Depeschenbringers, so wird das Bild dieser Depesche durch die Camera obscura auf der mit Selenzellen adjustierten Fläche des Ringes g erzeugt und auf derselben bei den Selenzellen vorüberziehen. Trifft das Bild des weißen Papieres eine der Selenzellen, so geht ein stärkerer Strom durch die Leitung, der Lichtstreifen trifft nicht das Loch o und nicht das lichtempfindliche Papier.

So oft jedoch das Bild eines schwarzen Schriftzeichens über eine Selenzelle fällt, wird der Strom momentan geschwächt, die Spiegelfläche E lehnt sich an die Grenzschraube F1 (Stellung Fig. 6) und wirft das Licht durch eines der Löcher o auf das lichtempfindliche Papier. Nachdem angenommen wurde, dass sich die Apparate beider Stationen vollkommen synchron bewegen, so werden diese Punkte auf dem lichtempfindlichen Papiere mit jenen Punkten der Depesche, durch welche sie erzeugt wurden, eine vollkommen congruente Lage haben, weshalb die Summe aller dieser Punkte eine getreue Copie der Depesche geben wird.

Die Theorie der Synchronisierung

Es bleibt noch übrig zu erklären, wie es erreicht werden kann, dass die Apparate der beiden Stationen sich vollkommen gleichmäßig und auch so bewegen, dass die Löcher o jederzeit eine vollkommen congruente Lage haben.

Selbstverständlich werden die beiden Apparate so construiert, dass dieses Ziel möglichst leicht erreicht werden kann, wozu gehört, dass dort, wo die Apparate nicht vollkommen gleich sind, diese Unterschiede durch entsprechende Massenvertheilung ausgeglichen werden.

*1) Wie bereits erwähnt, bezweifeln Elektrotechniker vom Fach, dass durch die Beleuchtung respective Nichtbeleuchtung der Selenzellen eine hinlänglich große Stromdifferenz entsteht, um die Schwingungen des Spiegels mit der nöthigen Präcision hervorrufen zu können.

Die Vorrichtung dazu

Um einen gleichen Gang der beiden Apparate zu erzielen, ist es vor allem nothwendig, ein Mittel zu besitzen, wonach man erkennen kann, wie sich die Geschwindigkeiten der beiden Maschinen zu einander verhalten. Dieses Mittel gibt uns die Vorrichtung Y2, Fig. 4 und Fig. 7.

"Wenn das Licht des Apparates Y2 über die Öffnungen o fällt, so wird auf der fixen Milchglasplatte mi ein leuchtender Punkt erzeugt.

Die Lichtkammern m, Fig.2, sind innen weiß angestrichen, nur am unteren Rande der Rückwand befindet sich ein schwarzer Bogen von 0,25 mm Dicke, dessen Mittelpunkt in der Axe des Rades R liegt. Bei eingeschobener Depesche begrenzt dieser Bogen den unteren Hand derselben.

Depeschenbringer und Depeschengeber

Stellt man den Depeschengeber so, dass das Bild des erwähnten Bogens genau über eine Selenzelle fällt und gibt dem Depeschenbringer der nächsten Station eine mit dem Geber congruente Lage, so wird auf dem lichtempfindlichen Papier eine Marke erzeugt, welche bezüglich ihrer Lage vollkommen jenem Punkte des Gebers congruent liegt, dessen Bild über die Selenzelle fällt.

Auch der Apparat Fig.7 und Y2, Fig.4, wird auf der Milchglasplatte einen leuchtenden Punkt a erzeugen, dessen Lage auf dem Glase markiert wird.

Dreht man beide Apparate, so wird das Bild des schwarzen Bogens die Selenzelle verlassen, und der Lichtpunkt auf der Milchglasplatte wird verschwinden. In dem Momente, in welchem das Bogenbild die nächste Selenzelle passiert, wird der Lichtpunkt auf der Milchglasplatte wieder erscheinen. Haben die Räder A der beiden Apparate noch immer eine congruente Lage, so erscheint der Lichtpunkt, weil die Glasplatte feststeht, auf demselben früher bezeichnetem Orte, hat sich jedoch das Rad des Empfängers schneller oder langsamer bewegt, so wird der Lichtpunkt auf der Milchglasplatte nicht mit der früher erzeugten Marke zusammenfallen.

Das Auge speichert 1/7 Secunde

Es ist bekannt, dass der Lichteindruck auf unser Auge erst nach ca. 1/7" verschwindet. Wiederholt sich daher die Erscheinung des Lichtpunktes auf der Milchglasscheibe nach je 1/7" oder schneller, so wird dieser Punkt scheinbar constant bleiben.

Da der Apparat bei einer Tour des Rades A 60 mal den Lichtpunkt erzeugt, so wird schon bei 6% = 9 Touren des Rades A in der Minute der Lichtpunkt scheinbar constant bleiben.

Die Lage des Lichtpunktes auf der Milchglasplatte hängt, wie oben gezeigt, von der gegenseitigen Lage der Räder A der Apparate beider Stationen in jenem Momente ab, in welchem das Bild des Bogens eine Selenzelle trifft; hieraus kann man folgende Schlüsse machen:

1. Bewegen sich die beiden Maschinen (Depeschengeber und Depeschenbringer) vollkommen gleichmäßig, so ändert der Lichtpunkt auf der Milchglasplatte nicht seine Lage.

2. Haben die beiden Räder A bezüglich ihrer Löcher o constant eine congruente Lage, so fällt der Lichtpunkt mit der Marke a auf der Milchglasplatte überein, sonst hat er eine andere Lage; derselbe liegt jedoch immer in einem Bogen b b1 dessen Mittelpunkt in der Radaxe A liegt.

3. Aus 1 und 2 folgt : „Sind die Geschwindigkeiten des Depeschengebers und des Depeschenbringers ungleich, so bewegt sich der Lichtpunkt auf der Glasplatte in dem unter 2 erwähnten Bogen b b1 desto schneller, je ungleichmäßiger der Gang der beiden Maschinen ist. Nach der Bewegungsrichtung erkennt man, ob der Empfänger schneller oder langsamer geht wie (als) der Geber. So oft der Lichtpunkt die Marke passiert, haben die beiden Räder A eine vollkommen congruente Lage.

Der Maschinenwärter soll es richten

Die Maschine des Gebers braucht also nur in gleichmäßigen Gang gesetzt werden, während der Maschinenwärter des Empfängers auf der Plattform Pl stehend den Gang seiner Maschine so regulieren kann, dass sie gleichmäßig mit jener des Gebers geht, was er dann erreicht hat, wenn der Lichtpunkt auf der Marke der Milchglasplatte feststehen bleibt.

Ein guter Maschinenwärter wird den Lichtpunkt durch kurze Zeit auf dem gewünschten Orte festhalten können, die Maschinen müssen jedoch Tag und Nacht vollkommen gleichmäßig arbeiten, wenn der Zweck erreicht werden soll und dies kann nur dadurch gelingen, wenn man im Stande ist, den Lichtpunkt über die Marke der Milchglasplatte durch einen Automaten festzuhalten.

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