Les Travaux de Louis Rota

Transmission sous-marine sans fil

Nous ignorons su Louis Rota travaillait encore pour l’Amirauté Britannique  quand Rota déposa ses brevets et les appareils décrits correspondent a des appareils

1. Détection sous marine

RÉPUBLIQUE FRANÇAISE.

OFFICE NATIONAL DE LA PROPRIÉTÉ INDUSTRIELLE,

BREVET D'INVENTION.

VI. — Marine et navigation.

1. — CONSTRUCTION DES NAVIRES ET ENGINS DE GUERRE. No 536.324

Perfectionnements apportés aux moyens pour signaler la présence des mines explosives, de sous-marins ou autres navires, d'icebergs et d'autres corps flottants.

M. LUIGI GIOVANNI VALERIO ROTA résidant en Angleterre.
Demandé le 14 mai 1919, à 14h mm, Paris.
Délivré le 9 février 1922. Publié le 29 avril 1922.
(Demande de brevet déposée en Angleterre le 28 mai 1918. — Déclaration du déposant.)

Le but de la présente invention est de fournir des moyens perfectionnés pour signaler la présence et la direction des mines flottantes , sous-marins et autres navires, des icebergs ou autres corps magnétiques ou para-magnétiques. L'appareil signale la présence de ces corps, qu’ils soient flottants ou submergés et, comme il indique la direction de ces corps, il peut aussi indiquer la vitesse à laquelle ils voyagent.

Il existe certains courants telluriques qui produisent, dans la terre, des tourbillons magnétiques. La présence ou l'intensité de ces courants se révèle lorsqu'un choc se produit entre eux et un corps magnétique ou paramagnétique, quelque petit que soit ce dernier. Grâce à ce fait, il est possible de découvrir la présence d'une mine, d'un sous-marin, d'un navire ou autre corps magnétique ou paramagnétique, au moyen de l'appareil qui forme l'objet de la présente invention et qui révèle ces courants.

L'invention est représentée, à titre d'exemple sur les dessins ci-annexés , dans lesquels :

  • La figure 1 est une coupe longitudinale verticale, avec certaines parties en élévation , d'un appareil établi conformément à l'invention.
  • La figure 2 est une coupe horizontale passant par l'axe de l'appareil. 
  • La figure 3 est une coupe transversale suivant 3-3 figure 2.
  • La figure 4 est une coupe par l'axe d'un appareil établi conformément à un autre mode de réalisation de l'invention.
  • La figure 5 montre schématiquement en coupe verticale un appareil simple ou un élément d'un appareil complet établi conformément à un troisième mode de réalisation de l'invention, ainsi que l'aiguille magnétique et deux galvanomètres qui sont placés à bord du navire.
  • La figure 6 est une coupe verticale d'un appareil complet composé de trois éléments montés dans une même enveloppe, l'un de ces éléments étant placé perpendiculairement aux deux autres, l'aiguille magnétique et le galvanomètre étant omis, ces organes se trouvant placés à quelque distance.
  • La figure 7 est une coupe verticale de l'appareil complet suivant un plan perpendiculaire à celui de la figure 6; dans cette vue, une aiguille magnétique et un galvanomètre sont représentés, bien que, dans la pratique, ils soient placés sur le navire.

L'appareil consiste en un cylindre en bois ou enveloppe a, qui peut être renfermée dans une enveloppe extérieure en fer a1. Cette dernière n'est nécessaire que lorsque l'appareil est destiné à être employé dans l'eau car elle diminue la résistance et la pression de l'eau. Le cylindre a est hermétiquement clos et est supporté par les tiges b fixées à un arbre vertical b1 portant sur un coussinet à roulement à billes b2, fixé sur la tige verticale b3. Cette dernière peut être de la forme télescopique et les deux parties peuvent être fixées l'une à l'autre au moyen d'une vis de serrage b4 ou de tout autre mécanisme convenable. Le coussinet à roulement à billes b2 permet la rotation de l'appareil autour d'un axe vertical. La tige verticale b3 est maintenue par un coussinet à roulement billes c, porté par le bras c1 fixé au navire. Ce coussinet c permet à l'arbre b1 et à la tige b3 d'être suspendus dans une position verticale. Tout autre mode de suspension peut élire employé permettant à l'appareil indicateur de rester dans une position pour laquelle son axe longitudinal est horizontal, ce qui permet l'orientation de l'appareil selon un axe vertical central et rend possible de le soulever ou de l'abaisser. L'appareil peut être suspendu soit à l'avant soit sur le côté du navire.

Dans l'enveloppe a et concentriquement à cette dernière, se trouve monté un cylindre rotatif d en bois. Le cylindre d est porté par des arbres radiaux ou rais d1 montés au moyen de roulements à billes d2 sur une tige fixée à l'enveloppe a. La rotation du cylindre d peut être obtenue par tout moyen convenable, comme par exemple un mouvement d'horlogerie, placé dans l'espace a2 à l'extrémité de droite de l'enveloppe a. Sur les dessins, une roue dentée conique, indiquée en traits pointillés, est fixée à l'extrémité du cylindre d. Cette roue dentée conique e est actionnée par un pignon conique e1 monté à l'extrémité d'un arbre flexible e2, les deux parties étant indiquées en traits pointillés. L'arbre flexible e2 devrait être prolongé jusqu'au pont du navire et y être actionné par un mécanisme convenable. L'on comprendra qu'un moteur électrique ne peut pas être employé à l'extrémité a2 de l'enveloppe a, car il empêchait la prise d'observations correctes. Le cylindre d a une vitesse périphérique variant de 4 à 9 mètres par seconde.

Sur le cylindre rotatif d se trouve enroulé, en une ou plusieurs couches, un fil isolé en cuivre ou en fer doux formant un circuit fermé. Les extrémités de ce circuit sont munies de balais ou contacts d5 convenables et ces derniers sont eux-mêmes en contact avec les bagues f, f1 qui sont reliées un galvanomètre très sensible f2.

Logé en partie dans le cylindre d se trouve un cadre fixe g qui peut être de toute forme convenable. Sur les dessins il est indiqué comme étant rectangulaire mais il peut être de forme cylindrique ou polygonale. Ce cadre g est concentrique au cylindre d et porte des bobines de fil de fer doux g1 comme le montre le dessin, ou des plaques minces formant un circuit fermé. A l'intérieur du cadre g1 et parallèlement aux fils ou plaques, se trouve une aiguille de déclinaison magnétique g2. Au-dessus de l’aiguille g2, dans la construction que montre le dessin, est fixé un miroir h et à la partie gauche extrême du cylindre a se trouve un autre miroir h1.

Dans la chambre d'inspection a3 est une lampe électrique a4 (fig. 1) pour éclairer le galvanomètre et l'aiguille magnétique g2.

Un tube d'inspection l indiqué en traits pointillés dans les fig.1 et 3, se prolonge jusqu'au pont du navire et permet d'examiner le galvanomètre par vision directe et de voir l'aiguille magnétique par double réflexion au moyen des miroirs h, h1. Des prismes peuvent être employés au lieu des miroirs h,h1 et le tube l peut être muni de lentilles pour permettre de faire les observations plus facilement.

Lorsque l'appareil est employé sur un navire ayant une coque en fer, il sera probablement nécessaire d'employer des aimants de compensation ou de correction, qui ne sont pas indiqués.

L'appareil sera généralement fixé à une distance de 3 à 5 mètres environ de la coque du navire, mais plus la distance est grande et mieux cela vaut, spécialement lorsque l'appareil se trouve sur un navire de guerre.

L'appareil peut être employé, le cylindre d tournant ou étant stationnaire, et il est plongé dans l'eau ou placé sur l'eau. Quelle que soit sa position, le signal se produira toujours, mais pour rendre cette action plus sensible, il est bon d'employer l'appareil de la manière suivante. Si l'appareil est employé avec un cylindre stationnaire d, il devra être maintenu avec son axe longitudinal à angle droit, autant que possible, avec -le méridien magnétique. Si l'appareil est employé avec le cylindre d tournant, sont axe devra être maintenu sur le méridien magnétique, ou formant avec ce méridien magnétique un angle de 30 à 35 à droite ou à l'est de ce dernier.

Les prolongements j sont prévus chaque extrémité de l'enveloppe a pour permettre de tourner l'appareil et de le maintenir dans la direction désirée.

On peut, dans certains cas, employer deux appareils , l'un ayant comme ci-dessus décrit, une aiguille de déclinaison magnétique et l'autre ayant, dans le cadre fixe g, une aiguille de déclinaison magnétique ainsi qu'une aiguille d'inclinaison magnétique. Un des appareils est employé avec un cylindre rotatif d et l'autre avec un cylindre stationnaire d. Chaque appareil est maintenu dans la direction la plus convenable, comme expliqué plus haut, de sorte que les appareils sont à angle droit l'un par rapport à l'autre. C'est un fait connu que le magnétisme terrestre donne naissance à des courants dans des conducteurs mobiles de sorte que la quantité de flux magnétique reçue par chaque appareil variera.

L'appareil révélera la présence de courants telluriques lorsqu'on rencontrera un corps paramagnétique, tel qu'une mine, un sous-marin ou un navire, et les corps plus gros seront découverts des distances considérables qui peuvent se compter par milles. L'expérience permettra de déterminer, d'après l'intensité du courant, la nature du corps rencontré. Lorsque l'appareil a signalé présence d'un corps, il est bon d'arrêter le navire sur lequel l'appareil est installé, et il sera alors possible de déterminer si le corps est
fixe ou en mouvement et, dans ce dernier cas, quelle est sa direction, s'il s'approche ou s'éloigne de l'appareil et à quelle profondeur il se trouve. L'on pourra découvrir les mines à une distance d'autant plus longue que la grandeur de l'appareil aura été augmentée.

Les icebergs, lorsqu'ils sont entraînés par des courants, possèdent un potentiel électrique très élevé. Pour permettre que l'appareil puisse découvrir des corps chargés d'électricité, aussi bien qu'un corps chargé de magnétisme , l'appareil ci-dessus décrit et représenté dans les fig. 1, 2 et r3, pourra être modifié comme indiqué dans la fig. 4. L'enveloppe extérieure a1 est supprimée, le cylindre d, couvert du fil d4, est monté sur les rais d1, porté par des coussinets à roulements à billes d2 et tournant sur une tige d3. Toutes- les autres parties, qui ne sont pas indiquées sur le dessin, sont semblables à celles représentées sur les figures 1, 2 et 3. Le cylindre d est fermé à une extrémité par un disque d10 qui a un diamètre plus grand que l'enveloppe a et s'ajuste sur cette dernière. Au disque d10 est fixé un cylindre en cuivre k qui couvre environ la moitié de l'enveloppe a. Ce cylindre en cuivre k peut être de plus supporté au moyen de petits rouleaux k1 que porte l'enveloppe a. Dans l'enveloppe a est fixé un autre cylindre en cuivre k2, de même longueur que le cylindre en cuivre k. Les deux cylindres en cuivre k, k2 , sont reliés un appareil convenable, comme par exemple un électroscope ou balance de torsion, placés dans la chambre d'inspection a3, qui permet de révéler les charges électriques les-plus fables et d'en mesurer l'intensité et les variations.

Afin de rendre l'appareil plus sensible, on peut utiliser plusieurs cylindres rotatifs, chacun d'eux ayant, dans son circuit de fil fermé, un galvanomètre, et on fait tourner, de préférence, les cylindres, dans des directions opposées ou différentes. pour permettre à l'appareil de découvrir plus facilement les corps paramagnétiques, soit qu'ils émergent bien au-dessus de la surface comme dans le cas d'un gros navire, soit qu'ils se trouvent simplement submergés près de la surface, comme dans le cas d'un sous-marin, ou bien au-dessous de la surface comme dans le cas d'un sous-marin à une grande profondeur ou d'une épave submergée, on emploie deux séries d'appareils, ou un plus grand nombre dans une seule enveloppe. Par exemple un appareil peut être au-dessus du niveau de l'eau, un second peut-être approximativement au niveau de l'eau et un troisième au-dessous de ce niveau. De plus , en employant plusieurs appareils, à différents niveaux, il est possible de découvrir plus facilement si le corps paramagnétique est au-dessus de la surface, immédiatement au-dessous, ou profondément submergé, en notant quel est le galvanomètre qui indique le plus fort courant.

L'emploi de plusieurs appareils contenus dans une enveloppe et disposés à angle droit, les uns par rapport aux autres, permet de fixer l'appareil complet au corps du navire qui le porte, ce qui le rend plus pratique, car il n'est plus nécessaire de maintenir les
cylindres dans certaines directions. Un cylindre ou autre sera affecté par tout courant rencontré, et il pourrait arriver que les deux cylindres soient affectés de façon égale.

En plaçant l'aiguille magnétique et le galvanomètre a bord du navire, la construction de l'appareil se trouve simplifiée et son emploi rendu plus facile.

Se référant à la figure 5 , a est l'enveloppe de l'appareil, construite en bois ou autre substance diélectrique convenable et a1 est une tige fixe qui traverse l'axe de l'enveloppe a. Cette tige peut être faite en vulcanite avec noyau en bronze a2 indiqué par les traits pointillés.

A une extrémité de la tige a1 est fixé le cadre b, sur lequel est enroulé un fil en fer doux isolé b1 ou bien encore ce fil peut être remplacé par des plaques minces. Les extrémités du fil b1 sont reliées un autre fil c1 sur un cadre fixe c placé å bord du navire et les deux fils b1, c1, ou plaques, forment un circuit fermé. Dans le cadre fixe c est placée une aiguille magnétique c2. Dans l'enveloppe se trouvent deux cylindres rotatifs d, c, montés, au moyen de rayons d1, e1, et des coussinets d2, e2, sur la tige fixe a1.

L'arbre f1 qui est actionné par un arbre flexible ou autre mécanisme convenable, provoque le mouvement du cylindre e au moyen des roues d'angles f1, f2, cette dernière étant fixée à l'un des coussinets e2.

L'autre coussinet e2 est fixé å une roue d'angle et cette dernière met en mouvement les roues d'angle g1, g1 l'une de ces roues, ou les deux, étant montée à frottement libre sur l'arbre g2 que porte l'enveloppe a. Les roues
d'angle g1 mettent en mouvement la roue d'angle g3 fixée à l'un des coussinets d2, ce dernier étant fixé par rapport au cylindre d. Les Cylindres d et e tournent ainsi dans des directions opposées.

Sur le cylindre d est enroulé un fil de cuivre ou de fer doux isolé d3 dont les extrémités, au moyen de balais convenables d4, d5, établissent le contact avec les bagues d6, d7, séparées par une substance isolante d8. Les bagues d0 et d1 sont reliées å un galvanomètre d9.

Sur le cylindre e se trouve enroulé un fil de cuivre ou de fer doux isolé e3 dont les extrémités, au moyen de balais convenables e4, e5, établissent le contact avec bagues c5. e7 séparées par une substance isolante e8. Les bagues e6 et e7 sont reliées å un galvanomètre e9.

Les aiguilles des galvanomètres - d9 se meuvent dans des directions opposées.

L'appareil décrit ci-dessus peut être divisé en deux parties, l'une comprenant le cadre fixe b et le cylindre rotatif d et l'autre contenant le cylindre rotatif e.

Dans l'appareil représenté dans les figures 6 et 7, se trouve une enveloppe extérieure munie de tiges A1 qui, au moyen de raccords mécaniques, permettent de la fixer de façon rigide au navire. L'enveloppe A contient le
lest A2 qui aide å la maintenir verticale. Les tiges A1 sont fixées a près au niveau de l'eau, laissant la partie supérieure de l'enveloppe A au-dessus de l'eau et la partie inférieure au-dessous du niveau de l'eau.

Cette enveloppe A contient trois appareils séparés, le plus haut et le plus bas étant parallèles l'un à l'autre et dans le même plan. L'appareil central est placé à angle droit par rapport aux deux autres.

Chacune des trois enveloppes intérieures a contient un ou plusieurs cylindres rotatifs ayant un circuit fermé de fil ou de plaques dont les extrémités sont reliées à des galvanomètres séparés, fixés bord du navire par des méthodes convenables semblables å celles qui sont montrées et décrites pour la figure 5. Ces trois appareils peuvent tous être exactement semblables à celui qui est représenté sur la figure 5. Comme le font voir les figures 6 et 7, l'appareil inférieur comprend un cadre fixe b muni du fil b1, un cadre fixe c, muni du fil c1, une aiguille magnétique c2,- un cylindre rotatif d, muni du fil d3 relié à un galvanomètre semblable à d9 mais qui n'est pas représenté. Dans l'appareil, on a représenté un galvanomètre c3 dans le circuit fermé que forment les fils b1 et c1. Toutes ces parties seraient reliées comme le montre la figure 5. D'autres parties correspondantes de l'appareil inférieur sont marquées, dans la figure 5, avec des indices correspondants.

L'appareil central contient un seul cylindre rotatif e, muni d'un fil e3 relié à un galvanomètre semblable à e9. Dans cette construction l'arbre e10 tourne dans les coussinets e20 fixés à l'enveloppe A. Cet appareil central, ainsi que l'appareil inférieur, comprend tous les éléments que montre la figure 5 mais quelques parties se trouvent dans une enveloppe a et les autres dans une autre enveloppe a. L'appareil central et l'appareil du bas sont, par conséquent, l'équivalent de l'appareil représenté
par la figure 5.

L'appareil supérieur contient les cylindres rotatifs d et e munis des fils d3 et c3 qui sont reliés des galvanomètres qu'on ne voit pas. Les parties de cet appareil supérieur qui correspondent aux parties représentées dans la
figure 5 sont marquées avec des lettres de référence similaires et fonctionnent de manière semblable. Cette enveloppe supérieure a, telle
qu'elle est représentée, ne contient ni cadre fixe ni fil agissant sur une aiguille magnétique. Le cadre fixe e et l'aiguille magnétique c2, à la partie inférieure de l'enveloppe A, seront probablement suffisants pour indiquer la direction de tout corps paramagnétique.

Au lieu d'employer les roues d'angle h, h1,h2,h3 pour actionner le cylindre e dans l'enveloppe centrale a, on peut employer les poulies i, i1 et une courroie i dans le même but.

RÉSUMÉ.
L'invention a pour objet des perfectionnements apportés aux moyens pour signaler la présence de mines explosives, de sous-marins ou autres navires, d'icebergs et d'autres corps flottants , lesquels perfectionnements consistent principalement :

A avoir recours å -un appareil comprenant, en combinaison, une enveloppe, un cylindre recouvert d'un circuit clos en fil métallique, dont les extrémités sont reliées à un galvanomètre, un cadre fixe logé en partie dans le cylindre et recouvert d'un circuit clos de fil métallique ou de plaques minces, une aiguille de déclinaison magnétique placée dans ledit cadre et des moyens d'inspection du galvanomètre et de l'aiguille magnétique ;

A munir ledit appareil de dispositif pour faire tourner le cylindre, et à cet effet, par exemple, tourillonner par l'intermédiaire de rais et de coussinets ledit cylindre sur un axe fixe et munir ce cylindre d'une roue dentée conique engrenant avec un pignon conique ;

A suspendre l'appareil de manière que son axe longitudinal reste horizontal et qu'il puisse tourner autour de son axe vertical; et, à cet effet, par exemple faire comporter l'appareil une tige verticale suspendue par un roulement à billes, supporté par une tige verticale extensible, supportée elle-même par un second roulement à billes ;

A munir l'appareil d'une aiguille magnétique d'inclinaison;

A agencer l'appareil pour signaler la présence de corps chargés d'électricité, et, à cet effet, à recouvrir l'enveloppe, sur la moitié environ de sa longueur, par des cylindres en cuivre reliés à un appareil approprié, tel qu'un électroscope ou une balance de torsion, pour mesurer l'intensité et les variations des charges électriques, le cylindre extérieur en cuivre étant, de préférence, adapté pour tourner avec le cylindre intérieur portant le circuit clos en fil métallique;

A monter l'aiguille magnétique et les galvanomètres de l'appareil à bord du navire auquel l'appareil est fixé;

A constituer l'appareil avec plusieurs cylindres rotatifs, chaque cylindre étant muni d'un fil isolé dont les extrémités sont reliées à un ces cylindres tournant, l'un par rapport l'autre, dans des directions différentes ;

A faire comporter a l'appareil deux ou un plus grand nombre d'enveloppes intérieures, disposées l'une au-dessus de l'autre, et contenant chacune un ou plusieurs cylindres rotatifs munis de fils isolés, lesdites enveloppes intérieures étant fixées dans une enveloppe extérieure fixée de façon telle qu'une enveloppe intérieure se trouve située, approximativement, au niveau de la surface de l'eau et qu'une autre enveloppe intérieure se trouve située au-dessus de ce niveau; une troisième enveloppe intérieure pouvant être disposée de manière se trouver au-dessous du niveau de l'eau.

LUIGI GIOVANNI VALERIO ROTA.
Par procuration
Paul BLUM.

2. Concentration of Electric Waves

PATENT 128,624. SPECIFICATION
Application Date, Aug. 74, 1917. No, 11,658/17.
Complete Accepted, July 3, 1919.
COMPLETE SPECIFICATION.
Apparatus for the Concentration of Electric Waves in a Single Direction or upon a Fixed Point.

We, Luigi ROTA, of Clarence House, Park Road, Teddington, in the County of Middlesex, Professor, and ERNESTO BINETTI, of 132, Via del Tritone, Rome, in the Kingdom of Italy, Commendatore, do hereby declare the nature of this invention and in what manner the game is to be performed, to be particularly described and ascertained in and by the following statement : --

The objects of the present invention are to construct apparatus which will : —
1. Concentrate the wave or train of waves upon a desired point for whatever purpose the apparatus may be designed.

2. Assure the absolute secrecy of the communications, that is to say, each station may correspond at any distance by radio-telegraphy and radio-telephony as well as by radio-tele-mechanism, exclusively with the appointed station without the communications being intercepted or troubling or being received by other stations.

8. Enable several stations to be installed close together, each station not being disturbed or troubled by messages intended for other stations or by atmospheric waves, at the same time permitting a receiving station to determine the direction of the station from which it receives its messages and to put itself in communication with the sending station.

4. Suppress all' dissipations or absorptions to which the waves are subject during their travel due, to natural electrical disturbances produced by atmospheric electricity.

5. Permit all transmission and receiving stations to transmit or receive in all directions if the apparatus is put out of circuit.

6. Increase the capacity, determine the phases and intensity of the wave, making it possible to transmit electric power wirelessly to a distance, as for producing Joule's effect at a distance.

7. Transmit a wave having a force and such a constitution that it can indicate when a magnetic body has come between the transmitting and receiving stations, whether the body be upon the earth, upon water or under water.

The accompanying drawings show diagrammatically various examples of the methods of carrying the invention into effect, from which it will be observed that it may have various arrangements, forms and sizes, single or double, and may be arranged horizontally, vertically or inclined, and with respect to its cross sectional form it may be circular, square, rectangular, triangular or of other form. We will hereinafter, both in the description and claims, refer to these forms as cylinders, and they may be constructed of sheet metal or of wires or
bands arranged parallel to each other, according to the work for which the apparatus is intended and the system and. power of the station in which it is installed ; the system may be direct or indirect coupled, and the waves may be damped waves or undamped continuous waves and of any length.

The apparatus always remains the same in principle and its fundamental basis and action, but, according to the work which is intended to perform, it may be modified in various ways

The apparatus consists of two, three or more cylinders united in series by means of a reciprocal induction and further, each cylinder is in communication with a battery, accumulator or dynamo, and the said battery is common to all the cylinders but in a contrary direction for each alternate cylinder. Upon the principle of the action of transformers, one is able to obtain by the first transforming, the augmentation of intensity, in the electromotive force, by means of the third, these two (intensity and electromotive force) may be made equal ; or vice versa, if desired or necessary, all these effects in co-relation, the energy originally produced and its intensity, its electromotive force and its periods. The battery has for its object to reconstitute all the force lost by passive losses, resistances and otherwise, and further to give to the energy of the wave its constitutive and primitive property. The cylinders increase the capacity and diminish the resistance, and in union with the relative inductions and currents of the batteries, they define the energy of the wave with intensity and phase desired and determined.

As shown in Fig. 1, the cylinders A1, A2,A3, are provided with the relative transformers a, a1, P P1, being the primaries and S S1 the secondaries ; p is the battery of accumulators and r, r1, the resistances ; s, s1, are coils to prevent the oscillation circulating in the battery circuit. By the first coil s the cylinder A is connected with the positive pole of the battery ; by the second, s1, the cylinder Al is connected with the negative pole of the battery, and by the third, s2, the cylinder is connected with the positive pole of the battery. The production of the current in the battery of accumulators is suitable for the relative transformers of the cylinders and the energy produced by the exciting apparatus. In the receiving apparatus, P, P1, are the primaries, and S, S1, are the secondaries, p is the battery, r, r1, are the resistances, s, s1, s2 are the coils to prevent the wave passing into the battery circuit. A2 is a negative cylinder (the opposite to the last cylinder of the transmitting station), the second cylinder, A1, is positive, and the third cylinder, A, is negative. The first cylinders are generally shorter and the last cylinders longer, and further this latter may sometimes terminate with a conical formation of larger diameter (of wire or bands) as shown in Fig. 7, which also represents a vertical arrangement. All the transformers may be fixed or adjustable, both in the transmission and receiving apparatuses. Also the resistances connected to the batteries may be fixed or variable. It is now easy to understand that we can diminish or, increase the energy of the wave, It is possible to produce waves with definite phases and intensity and to receive a definite wave at a single receiving station, that is to say, a perfect syntony, and also to distinguish various waves different from one another, rendering it thus possible to communicate with or receive messages from various stations.

The apparatus shown in Fig. 2 is similar to that shown in Fig: 1 with this difference, that the first cylinders A, has second concentric cylinder A10 connected to it at A 11 and with the wire at b.

Fig. 3 shows other cylinders 3, 3.1 , 3.2, in addition to the cylinders A, A1 A2. The cylinders. 3, 31 32, are insulated from each other at i, i1, and they are united to the battery of accumulators and also with the cylinders A,. Al A2, by means of coils h, h1 h2 to prevent, by means of their inductance, the oscillations travelling. into the circuit of the battery. This method gives the maximum intensify of the apparatus and prevents the radia.ting of the wave during its traverse of the cylinders A, A1 A2 which act as antenno or ti%nsmitting• points.

Fig. 4 is the same in principle as those previously described but with this difference, that there is in- the interior of the apparatus and concentric therewith, a complete cylinder A12, connected to earth, further increasing the capacity of the apparatus.

This connection with the earth would be the same as in Fig. 5. In this 5 figure n, n1, n2, n3, are four cylinders arranged as previously described. The cylinder n is connected with the circuit by means of the wire m. There is in the same cylinder, n, another cylinder E which is concentric therewith and which terminates at d in the second cylinder n1. The said cylinder E is connected to earth by means of the wire m1, which is generally smaller than the wire m, and further, in certain cases (due to a different system of excitation being used) there may be inserted at the point, K, a capacity or a self-inductance, to make the wire m1 agree with the arrangement and work of the wire m, producing in ml, a retardation because the wire m1 is united to the cylinder E, and this latter terminating in n1, would otherwise have precedence of action with respect to the cylinder n (and to the wire m connected thereto).

Fig. 6 is similar to that described with respect to Fig. 1 with this difference, that the apparatus is doubled starting from the point b1 and finishing with the last cylinders, which are parallel as shown in Fig. 6 or at an angle to each other as shown in, Fig. 6a. The two sets of cylinders A A1 A2 are connected by inductances h, h1, h2 acting as above described. Upon the principle of electrodynamics, two fluxes or currents parallel and in the same direction will attract each other. Due to the common attraction they will travel always uniting more and more, with the suppression of radiation or expansion. This apparatus shown in Fig. 6 is specially suitable for indicating a magnetic body which may happen to be between the two stations of transmission and reception, as hereinafter explained.

To obtain the desired information or indication, starting with the principle that currents magnetize magnetic bodies, for this reason, due to the improved apparatus by which we obtain a wave having the properties of a current and with a certain intensity, then, if this wave remains neutral to all the disturbances and currents of the atmosphere during its traverse, on encountering a magnetic body, it will magnetize it. The wave will then lose its original properties and it will no longer act (due to the loss or defect) at the receiving station in such a way as to do the desired work there. It will thus make known the presence of a body (or obstacle)according to its constitutive matter. Or, in other words, as it is a law of nature that to every action which seeks to exert itself upon matter, this latter opposes- the same with' a reaction equal and inverse, then the wave coming by means of this apparatus reproduces the same matter in the body which it encounters, it must bet admitted that the body, as soon as it has received a part of the flux, causes a reaction upon a certain scale in such a way that it changes the •whole of the Original action, that is to say, it prevents a regular reception, which is immediately known or noticed at the receiving station, for the receiving apparatus is so constructed as not to be affected by all disturbances, thus effecting the desired work, that is to say indicating the presence of a body.

The apparatus shown in Figs. 3 and 6 are specially useful for doing the work just described. The apparatus shown in Figs. 8 and 9 is specially suitable for signifying the presence of a magnetic body which may be upon or in the water (and it is the same with a magnetic body which may be upon the land), and this body we admit, for example, may be a submarine.

The idea will certainly occur that it is impossible to transmit through sea water as it is true that sea water absorbs very rapidly electric waves, but it must be remembered that known electric waves are simply a disturbance of the lines of magnetic force, instead of, as we obtain by the present invention, the production a real current. For this reason the absorption is slower over the greater part of its travel and its production is dynamically stronger and more united. The wave therefore has the faculty of being perceived by the reception apparatus, being signaled at the receiving station with very delicate apparatus, that is to say, by means of a telephone of the micro-ampere type, or of the hundredth of a micro-ampere, or by means of a galvanometer, for example of the Nobili type, or the more delicate Deprez-D'Arsonval. Thus the apparatus will be able to determine very nearly all the evolutions of a submarine, it being well understood that it is necessary to ascertain all the losses due to resistance, absorption and other causes and the distances apart of the transmitting and receiving ships.


Fig. 8 shows the arrangement for the transmission as well as for the reception; Fig. 9 represents the double transmission which will be effected as described with respect to Fig. 6, that is to say, with a single transmission apparatus to which two apparatuses constructed according to the present invention have been applied working synchronously together.

In Fig. 8, 1 represents one transmission antenna independent of that which is to effect the desired object, 2 is the body. of the vessel, and 3 is a cylinder closed by insulating material. 4 and 5 are the two cylinders forming part of the apparatus constructed according to the present invention, a part of the cylinder 5 protruding from the closed cylinder 3. For the reason that sea water destroys very rapidly the materials, and the search should be made at different depths as well as at the surface of the water, the two apparatuses will be made movable and will be plunged into the sea only at the desired time and in agreement both for transmission and receiving.

Fig. 10 shows the arrangement given to the apparatus to obtain Joule's effect at a distance, that is to say, a spark at a predetermined point by means of electric waves produced by the apparatus herein described. Fig. 10 represents three apparatuses, 1, 11, 111, each having its own excitation apparatus; all three working together and in accordance with the principle stated above of the common attraction of the fluxes, they unite in Q at the point E to obtain the desired effect at P. Q, Q1 may be two complete cylinders insulated from each other or as described with respect to Figs. 11 and 12.

In Fig. 11 the cylinders 4, 5, are made with parallel wires with an intermediate inductance.

The apparatus shown in Fig. 12 is very similar to that shown in Fig. 3, the outer cylinders 4 and 5 being similar to those marked z and z1 in Fig. 3, and the inner cylinders A, A1, corresponding with two of the inner cylinders A, A1, shown in Fig. 3. The inductances h, h1, act in similar manner to those shown in Fig. 3.

It is necessary to state that the number of apparatuses such as I,II,III, is not limited but is always in accordance with the work desired to be done. The arrangement of the apparatus I is generally at an angle of 45 degrees to the apparatus Ill or the last of the series.

It may be stated that the various modifications of the apparatus herein represented are those forms which in experiments have given the best practical results, are simple and work perfectly.

Having now particularly described and ascertained the nature of our said invention and in what manner the same is to be performed, we declare that what we claim is : —

1. Apparatus for transmitting and receiving electric waves, consisting of a series of cylinders united by means of reciprocal transformers and connected to a battery, accumulator or dynamo, the connection between the cylinders being so made that each cylinder is connected to the opposite pole to that to which the next adjacent cylinder is connected, the connection being made by coils having such an inductance as to prevent the wave circulating in the battery circuit, substantially as shown and described.

2. Apparatus as claimed in Claim 1, in which the inductances of the transformer of each cylinder and the resistances of the batteries may be fixed or variable, substantially as described,


3. Apparatus as claimed in Claim 1, in which the end cylinder is provided with an internal cylinder, both cylinders being connected to the same wire, substantially as described and shown in Fig. 2.

4. Apparatus as claimed in Claim. 1, in which the cylinders are surrounded by other cylinders insulated from each other, each of these latter cylinders being connected to one of the internal cylinders by means of inductance coils and being connected to the battery, substantially as described with respect to Fig.3.

5. Apparatus as claimed in Claim 1, having internal concentric cylinder which is connected to earth, substantially as shown and described with respect to Fig. 4

6. Apparatus as claimed in Claim 1, having a cylinder which is concentric with the first cylinder and passes therethrough and is connected with the second cylinder, substantially as shown and described with respect to Fig. 5.

7. The combination of a plurality of apparatuses as claimed in Claim 1 arranged parallel to each other or in which the end cylinders are at an angle to each other, substantially as shown and described. with respect to Figs. 6 and 6B.

8. Apparatus as claimed in Claim 1, which is located within a closed cylinder and is movable in combination with an independent transmission antenna, substantially as shown and described with respect to Fig. 8.

9. The combination of a plurality of apparatuses as claimed in Claim 1, in which the fluxes unite at a point within cylinders insulated from one another with the object of obtaining Joule's effect, substantially as shown and described with respect to Figs. 10, 11 and 12.

Dated this 14th day of August 1917.

HARRIS & MILLS,
Chartered Patent Agents,
34—35, High Holborn, London, W.C. 1

Redhill: Printed for His Majesty's 'Stationery Offce, by Love & Malcomson, Ltd. 1919.

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