Der Zeigertelegraph

Bis etwa 1825 waren alle Telegrafenapparate, die in Betrieb waren, von einem wesentlichen Mangel behaftet, das übertragene Signal kam beim Empfänger nur sehr ‚schwach und flüchtig’ an. Es war nur ein kurzes Zucken der Empfangsnadel, die auch noch als Wert interpretiert werden musste. Es fehlte, außer beim Steinheil-Apparat, auch eine Möglichkeit der Dokumentation. Das aktuelle Ziel der weiteren Untersuchungen zur Verbesserung der Telegrafen war das telegrafieren von Buchstaben und zwar direkt ohne Interpretationszwang und im Weiteren eine Möglichkeit der Aufzeichnung zur Dokumentation.
Die Vorraussetzung dafür schaffte 1825 der englische Physiker William Sturgeon mit seinem Elektromagneten. Um einen hufeisenförmigen Weicheisenkern wickelte er mehrere Lagen Kupferdraht. Ein den Draht durchfließender Strom erzeugte zwischen den Polen eine Anziehungskraft, die wesentlich höher war als die ganze Apparatur. Damit war eine Einrichtung zur Kraftverstärkung gefunden, die vielfältige Anwendungen in der Telegrafie fand.
Der amerikanische Physiker Joseph Henry (1797-1878) fand heraus, dass sich die Kraft durch Vervielfachung der Windungen um den Kern verstärken ließ. Dazu wickelte er isolierten Draht in mehreren dichten Windungen um den Eisenkern.
Die Einsatzmöglichkeiten für einen Zeigertelegrafen liefen darauf hinaus, zwei Geräte über eine große Entfernung über eine Drahtverbindung zu verbinden und nach Art von zwei Uhren mit Buchstaben-(Ziffer)Blatt zu versehen. Nun konnte wechselseitig jeweils ein Apparat als Sender und der andere als Empfänger benutzt werden. An einem Ende wurde der Zeiger verdreht und am anderen Ende wurde der Zeiger elektrisch nachgeführt und zeigte den gleichen Endzustand an. Zu Beginn mussten nur beide in die gleiche Ausgangsstellung gebracht werden.
James Fothergrill Cooke hatte schon 1836 zwei Modelle eines Zeigertelegrafen entworfen, er scheiterte jedoch an konstruktiven Schwierigkeiten. Als sich Wheatstone mit seiner Erfahrung und seinem Wissen an die Sache machte entstand 1839 der erste brauchbare Zeigertelegraf, der 1840 in England patentiert wurde. Bei diesem Apparat wurde wie in der Uhrenanalogie die Unruhe durch zwei Elektromagnete schrittweise bewegt und arbeitete als Schrittschaltwerk. Der Sender wurde auf einen Buchstaben eingestellt und sendete automatisch die Anzahl Impulse an die Gegenstelle, um die gleiche Stellung der Buchstabenscheibe zu erreichen.
Der Apparat konnte sich jedoch im Lande der Erfinder nicht durchsetzen, obwohl er von bestechender Einfachheit war. Es kam jedoch in der folgenden Zeit zu unangenehmen Differenzen der beiden Erfinder, der nach öffentlichem schriftlichem Schlagabtausch vor einem Schiedsgericht zu einem Ausgleich der Interessen führte. Sie verkauften ihre gemeinsamen Patente 1846 für 140.000 Pfund an die neu gegründete Electric Telegraph Company.
Trotz ihrer höchst sinnreichen Konstruktion, durch die sie die Bewunderung ihrer Zeitgenossen erregten, waren die Zeigertelegrafen jedoch nur wenige Jahre in Gebrauch und hatten schon nach 1894 nur noch geschichtlichen Wert. Es mangelte ihnen an der zweiten wesentlichen Vorraussetzung um erfolgreich zu sein, der Aufzeichnungsmöglichkeit zur Dokumentation der empfangenen Nachricht.
Es folgten noch weitere Nachbauten mit jeweils kleineren technischen Verbesserungen wie 1844 von dem Engländer William Fardely mit dem ersten in Deutschland gebauten Zeigertelegrafen, er benutzte die Erde als Rückleitung und kam dadurch mit einem einzigen Draht aus. Die französischen Eisenbahnen versorgte ab 1845 Louis Francois Bréguet mit Zeigertelegrafen, er verwendete als erster  einen Schmelzdraht als Blitzsicherung.

 
Werner Siemens 1842
(c) Siemens Corporate Archives


Zeigertelegraf, Sender/Empfänger
(c) Siemens Corporate Archives

Werner Siemens sah im Hause des Hofrats Soltmann das erste Mal einen Wheatston’schen Zeigertelegrafen. Man versuchte das Gerät in Gang zu bringen, aber es klappte nicht so richtig, der Empfänger wollte nicht so recht der Einstellung des Senders folgen. Siemens erkannte das Problem, das im Konstruktionsprinzip des Apparates lag. Die Synchronisation war stark abhängig von der Gleichmäßigkeit des Antriebs durch eine Kurbel, die von Hand betätigt werden musste. Werner Siemens löste das Problem indem er aus den Zeigertelegrafen selbständig laufende Maschinen machte. Dafür verwendete er die Erfindung des deutschen Ingenieurs Johann Philipp Wagner (1799-1879) aus dem Jahre 1837 die als Wagner’scher Hammer bekannt war und als elektrischer Unterbrecher funktioniert. Der Antrieb erzwang durch die Funktion einen völligen Gleichlauf des Zeigerumlaufs im Sender und im Empfänger. Wie Siemens es selbst erklärte: „Wurden zwei oder mehrere solcher elektrischer Maschinen in einen elektrischen  Kreislauf gebracht, so konnte ein neuer Stromimpuls erst eintreten, wenn alle eingeschalteten Apparate ihren Hub vollendet und dadurch die Stromleitung wieder geschlossen haben.“ Siemens hatte auch schon ein Druckwerk für die Dokumentation vorgesehen, er verzichtete jedoch darauf, weil bald schnellere Geräte auf den Markt kamen.
Siemens konnte den Mechaniker Johann Georg Halske (1814-1890) derart für seine Idee begeistern, dass dieser den Vertrag mit seinem derzeitigen Partner beendete und mit Siemens gemeinsam am 1.Oktober 1847 die „Telegraphen-Bauanstalt Siemens&Halske“ in Berlin gründete. Der Zeigertelegraph wurde 1847 in Preußen und 1850 in England patentiert und war die Grundlage für die Fabrikation des Unternehmens.

... Zeichnung aus Siemens preußisches Patent von 1847 >

Quellen und Erfinder zum Telegrafen, Zeigertelegrafen
[1]
Die großen Erfindungen, Roland Gööck (insgesamt 12 Bände)
Nachrichtentechnik, Elektronik,
Sigloch Edition, 1988 Künzelsau

Erfinder.

1. Carl August Steinheil, schreibender Nadeltelegraph. 1836/1837
2.  Cooke u. Wheatstone, Fünfnadeltelegraph, 1837.
3. Werner Siemens, Zeigertelegraph, 1847,  Patent in Preußen. Sender und Empfänger in einem Apparat.
4. Louis Bréguet, elektromagnetischer Zeigertelegraph, 1845.
5. W.Faerdely, Zeigertelegraph 1843.
6. Werner Siemens, Doppel-T-Anker für Stromerzeugung im Zeigertelegraphen, ohne Batt. 1856.


 


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