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Freitag, den 26. Juni 2009 um 18:44 Uhr

Die Technik des mechanischen Fernschreibers und seine historische Bedeutung

Noch Anfang der achtziger Jahre verwendeten Funkamateure mechanische Fernschreiber, um mit deren Hilfe Funkfernschreiben (RTTY) zu betreiben. Danach verschwanden die laut klappernden Geräte fast vollständig aus den Shacks. Was früher komplizierte Mechanik und aufwendig gebaute Konverter leisten mussten, übernehmen nun immer häufiger PC-Programme für die Soundkarte, die keinerle zusätzliche Hardware mehr benötigen. Einzig geblieben ist der Baudot-Code, welcher nach wie vor noch zur Zeichenübertragung genutzt wird. Als Rückblick seien deshalb die nachfolgenden Erläuterungen über den mechanischen Fernschreiber zu verstehen.
 

Siemens-Fernschreiber (Blattschreiber)

Grundlagen: Ein elektrischer Strom kann auf verschiedene Weise Wirkungen hervorrufen, die für die menschlichen Sinnesorgane wahrnehmbar sind. Die wichtigsten sind die magnetischen Wirkungen. Sie äußern sich als Kräfte und lassen sich in vorausberechenbarer Weise beherrschen. Schickt man von einer Absendestelle über eine Leitung zu einer Empfangstelle einen Stromstoß, so kann dieser von langer oder kurzer Dauer sein. Darauf beruht der Morseapparat, bei dem die unterschiedlichen Stromstöße durch einen Elektromagneten und beweglichen Anker mit Schreibstift auf einem vorbeigezogenen Papierstreifen kurze oder lange Striche aufzeichnen. Die Kombination dieser Zeichen ergibt das auch heute noch gültige internationale Morsealphabet. Die Telegraphiegeschwindigkeit mit Handtastung kann kaum über 15 Wörter je Minute gesteigert werden. Das Bild links zeigt einen Siemens-Fernschreiber (Blattschreiber).


Im Laufe der Entwicklung sind zahlreiche Verbesserungen gelungen, die in erster Linie die Telegraphiegeschwindigkeit gesteigert, die Betriebssicherheit und die Leitungsausnutzung vergrößert haben. Immer war aber für den reibungslosen Betrieb geschultes Personal notwendig. Man versuchte deswegen schon früh, Klartext druckende Telegraphenapparate zu bauen. Bereits 1856 trat der Engländer Hughes mit einem Drucktelegraphen and die Öffentlichkeit. Später erfuhr der Apparat zahlreiche Verbesserungen und war bis in die Neuzeit in Gebrauch. Das gleiche Ziel verfolgten der Baudot-Telegraph (1874) zugleich mit Mehrfachausnutzung der Leitung, der Siemens Schnelltelegraph (1912) u.a..

Fernschreiber: Die Entwicklung drängte aber nach einem Gerät, das möglichst der Schreibmaschine angeglichen war und von Laien bedient werden konnte. Daraus ist der heutige Fernschreiber entstanden. Seine Arbeitsweise sei kurz gekennzeichnet: Das Niederdrücken einer Taste übersetzt den zu telegraphierenden Buchstaben (Satzzeichen u.s.w.) in Stromkennzeichen, die, beim Empfänger angekommen, mit örtlicher elektrischer Energie ein Druckwerk steuern. Für die Stromkennzeichen ist aber ein anderes als das Morse-Alphabet nötig, ein Fünfschritt-Alphabet.

Baudot-Code
Der Baudot-Code, ein Fünfschritt-Alphabet

Jeder Buchstabe wird in fünf gleichlange, kürzeste Schritte zerlegt, die aus STROM und STROMLOS oder aus STROM IN EINER und STROM IN GEGENRICHTUNG bestehen können. Vor diese fünf Schritte kommt der Anlaufschritt, nach ihnen der Sperrschritt. Jeder Buchstabe erfordert also 7 Schritte. Damit sind 32 Buchstaben und Zeichen möglich. Durch Umschaltung wie bei der Schreibmaschine erhält man 64 Zeichen. Ein Unterschied zwischen kleinen und großen Buchstaben wird nicht gemacht.

Für die Umsetzung der nach dem Fünferalphabet ankommenden Schritte in Druckschrift sind elektrische und mechanische Verfahren entstanden. Hier sei das in den Grundzügen verhältnismäßig leicht zu verstehende mechanische Verfahren kurz geschildert.

Grundsätzliche Darstellung des Springschreiberverfahrens
Grundsätzliche Darstellung des Springschreiberverfahrens


Beim Anschlagen einer Taste werden 5 parallele Schienen längsverschoben, zueinander in eine für den betreffenden Buchstaben eindeutige Stellung gebracht und damit entsprechende Kontakte so gestellt, daß 5 gleichzeitig in Bewegung gesetzte Nockenscheiben das für den Buchstaben typische Fünfschrittsignal sowie den Anlauf- und Sperrschritt in die Leitung senden.


Fernschreiber beim Empfang eines Textes. Im zweiten Teil des Videos sieht man die Mechanik bei geöffnetem Gehäuse während des Betriebs. Man beachte den Lärm, den diese Maschinen erzeugten.

Beim Empfänger steuern die ankommenden Stromstöße über Elektromagneten und 5 Nockenscheiben, die für jeden Buchstaben durch den Anlaufschritt in Bewegung gesetzt werden, die Stellung von wiederum 5 gleichartigen Schienen so, daß sie das Abbild der Stellung der Schienen beim Sender sind. Sier erlauben in dieser Stellung nur dem gewünschten Typenhebel den Antrieb durch einen Eletromotor zum Abdruck eines Buchstabens auf Papierblatt oder -streifen. Der Sperrschritt löst den Druckmechanismus aus und bereitet gleichzeitig den Empfänger für den nächsten Buchstaben vor.

In einer Sekunde können bis zu 7 Buchstaben (Lochstreifentastung) übertragen werden; die Handtastung erlaubt nicht mehr als 4 Buchstaben. Der telegraphierte Text wird von der senderseitigen Maschine zur Kontrolle mitgeschrieben. Beim Ankommen eines Anrufes setzt sich die Fernschreibmaschine selbsttätig in Betrieb und sendet ihr Kennzeichen zur Bestätigung des richtigen Anrufes zurück. Nach Schreibschluß setzt sie sich selbst still. Die Bedienung ist genügend einfach; sie unterscheidet sich kaum von dem Schreiben mit einer gewöhnlichen Schreibmaschine.

(Quelle: Bertelsmann Bildungsbuch 1956, Seite 1312 - 1314)

 


Fernschreiber Model 28 mit seiner Maximalgeschwindigkeit von 100 WpM.

Fernschreiber, Blattschreiber, Springschreiber: Blattschreiber und Springschreiber sind veraltetete Bezeichnungen für den Fernschreiber, welche bis zum Ende des Zweiten Weltkriegs gebräuchlich waren, um das Wort "fern" zu vermeiden. Ab wann der Fernschreiber auch "Ticker" genannt wurde (Die Nachrichten kommen über den Ticker), ist mir unbekannt.

Fernschreibermuseum im Web: Unter http://www.teleprinter.net/german/ hat DF3OE ein umfassendes Online-Fernschreibermuseum mit zahlreichen Abbildungen von Fernschreibern aufgebaut. Unter http://www.technikum29.de ... faxtechnik.shtm gibt es Informationen zur Entwicklung der Fernschreibertechnik mit wunderschönen Exponaten.

RTTY (Funkfernschreiben) ohne Soundkarte und ohne PC: Mark und Space (Strom und kein Strom) werden in der Funkübertragung durch zwei verschiedene Frequenzen dargestellt, deren Abstand Shift bezeichnet wird. Empfängt man einen solchen RTTY-Sender mit einem SSB-Empfänger, hört man zwei verschiedene Töne, welche sich sehr schnell abwechseln. Diese beiden Töne werden in einem Filterkonverter zwei schmalbandigen Filtern zugeführt und nach einer Gleichrichtung an einem Komparator weitergeleitet, welcher dann den Linienstrom im Wechsel der beiden Töne für den Fernschreiber ein- und auschaltet.  Die Seite http://www.staff.uni-marburg.de/~naeser/rtty.htm gibt einen Einblick in den damaligen technischen Aufwand einer RTTY-Amateurfunkstation. Der damals weit verbreitete Filterkonverter nach einem Entwurf von DJ6HP arbeitete mit Operationsverstärkern und wurde sehr oft nachgebaut. Für die optimale Abstimmung von Mark und Space wurde in Filterkonvertern üblicherweise eine kleine Oszillographenröhre eingesetzt.


Funkfernschreiben (RTTY): Die beiden Töne für Mark und Space, welche in diesem Video zu hören sind, werden auf einem Oszilloskop dargestellt.
 


Einsatz eines Filterkonverters mit der Anzeigenröhre für Mark und Space. Bei korrekter Abstimmung der Shift bildet das Kreuz einen rechten Winkel. Dieser Konverter liefert das Signal an einen kleinen und leichten Fernschreiber, welcher in Flugzeugen eingesetzt wurde.

RTTY unter DOS: Dies wurde in den 90er Jahren z.B. mit dem DOS-Programm Hamcomm betrieben, welches auch die Betriebsart Amtor erlaubte. Dazu reichte ein 286er schon aus. Hamcomm kann auch die mit SYNOP verschlüsselten RTTY-Wetterberichte des DWD dekodieren. Ein Hamcomm-Modem wurde mit der seriellen Schnittstelle des DOS-PC verbunden und erzeugte die AFSK (die beiden Töne für Mark und Space) und übernahm die Dekodierung.

RTTY mit der Soundkarte: Seit Ende der 90er Jahre wickeln Funkamateure das Funkfernschreiben (RTTY) mit Hilfe von zum Teil kostenlosen Programmen für die Soundkarte und den PC ab. Fldigi ist zum Beispiel ein kostenloses Programm für Windows, Ubuntu und vielen anderen Betriebssystemen, welches neben RTTY den Sende- und Empfangsbetrieb vieler anderer digitaler Betriebsarten beherrscht, welche wesentlich effektiver als RTTY arbeiten.

Fernschreibsender im Internet: Da die RTTY-Pressesender auf Kurzwelle ausgestorben sind, gibt es nun ITTY (Teletype over the Internet), welcher als Nachrichtensender unter http://www.rtty.com/itty/index.htm als Live-Stream Pressemeldungen rund um die Uhr versendet. Nachfolgend der Audio-Stream (Windows Media Plug in erforderlich):


Dieser Live Stream der Teletype News aus Sequim, WA - USA, kann auch direkt unter http://65.243.191.51:8000 aufgerufen werden. Gesendet wird mit 60 Wpm und 170 Hz Shift.
 

Werbefilm "Telegram for America": Dieser Film aus dem Jahre 1956 der Western Union ist auf http://www.archive.org/details/Telegram1956 zu finden und besitzt eine Dauer 19:30 Minuten. Dieses kleine filmische Werk zeigt in werbewirksamer Darstellung die damalige Bedeutung des Fernschreibers für die Presse, für Privatpersonen und für Unternehmen. Es kann nachfolgend auch bei Youtube betrachtet werden:

Werbefilm "Telegram for America"  der Western Union aus dem Jahre 1956 über die damalige Bedeutung der Fernschreibübermittlung für die Versendung von Telegrammen. Dieser Film ist auch liegt auch unter http://www.archive.org/details/Telegram1956 zum Download bereit.
 


Unterrichtsfilm "Telephone and Telegraph" der Serie "Your Live Work" aus dem Jahre 1946, welchen es auch unter http://www.archive.org/details/Telephon1946 in besserer Bildqualität gibt.
 


Ausbildungsfilm für den Radio Teletypewriter AN/GRC-46 - Department of Defense 1963. Auf einem kleinen Lastwagen befindet sich eine vollständige RTTY-Station für den militärischen Einsatz. Diesen Film gibt es auch hier.

Wetterberichte in RTTY auf Lang- bis Kurzwelle empfangen: Dies hatte ich vor vielen Jahren unter http://www.jan ... /wrtty.htm beschrieben. Unter http://www.wet ... ml#RTTY gibt es die aktullen Frequenzen für Wetter-Fax und Wetter-RTTY des DWD. Die Wetterberichte werden oft als zeitsparender Spezialschlüssel (SYNOP) gesendet, welcher mit JvComm32 dekodiert werden kann. Dieses Programm für Windows und die Soundkarte eignet sich auch für den Empfang von Wetterfax-Bildern. Wetterberichte stellen die noch einzigen kommerziellen RTTY-Aussendungen dar, weil die Umstellung auf effektivere Verfahren angesichts der vielen RTTY-Empfänger zu aufwändig wäre.


Empfang eines Wetterberichts des DWD auf Kurzwelle in RTTY und SYNOP. Der SYNOP-Code wird hier im Video mit einem weiteren Programm nachträglich dekodiert. Auf diese Weise sieht man den Buchstaben- und Zahlensalat des unkodierten SYNOP. Hamcomm zum Beispiel kann diese Aufgabe automatisch während des Empfangs erledigen.

Zuletzt aktualisiert am Montag, den 16. März 2015 um 11:59 Uhr
 

3. Februar 2017

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