Titel: | Ueber magneto-elektrische Rufapparate für das Telephon. |
Autor: | E. Z. |
Fundstelle: | Band 227, Jahrgang 1878, S. 441 |
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Ueber magneto-elektrische Rufapparate für das
Telephon.
Mit Abbildungen.
Ueber magneto-elektrische Rufapparate für das Telephon.
Da mittels des Bell'schen Telephons (S. *51 und 311 d.
Bd.) die gesprochenen Worte nur vernehmbar sind, wenn sich das Telephon in der
unmittelbaren Nähe des Ohres befindet, so ist überall da, wo nicht ununterbrochen
telephonirt wird und doch der Beamte das Telephon nicht beständig am Ohre haben
soll, die Hinzufügung eines Rufapparates erforderlich, welcher einen Schall von
genügender Stärke erzeugt und dadurch den Beamten aus einiger Ferne zum Hören an das
Telephon herbeizurufen vermag. Aus diesem sehr nahe liegenden Bedürfnisse sind eine
Anzahl von Vorschlägen zur Ergänzung und Weiterentwicklung des Telephons nach dieser
Richtung entsprungen.
Zunächst bietet sich hierzu die Beigabe einer
elektro-magnetischen Klingel mit Selbstunterbrechung oder Selbstausschluss, und eine
solche wurde denn auch bei den Einschaltungen der „Fernsprechämter“ in Linien
der deutschen TelegraphenverwaltungVgl. S. 10 und 11 der Anleitung zur Einrichtung der
mit Fernsprechern auszurüstenden Betriebsstellen, welche Nr. 69 des
Amtsblattes der Deutschen Reichsrost- und
Telegraphenverwaltung für 1877 beigefügt ist. gewählt.
Hierbei ist man aber, abgesehen von den Kosten für Anschaffung und Unterhaltung der
galvanischen Batterien und den Unbequemlichkeiten in der Beaufsichtigung derselben
genöthigt, entweder eine besondere Leitung für die Klingel herzustellen, oder einen
Umschalter anzuwenden, mittels dessen man nach Bedarf das Telephon oder die Klingel in die Leitung
einschalten kann; ersteres erhöht die Anlagekosten und letzteres kann bei
unzweckmässiger Einrichtung und unaufmerksamer Handhabung des Umschalters leicht zu
Betriebsstörungen führen. Klingel und Telephon in dieselbe Leitung bleibend hinter
einander zu schalten, erfordert bei der Anlage und Batterieeinschaltung
Aufmerksamkeit, damit nicht etwa der Batteriestrom in einer solchen Richtung durch
die Telephone geschickt wird, dass er die permanenten Magnete derselben schwächt;
auch darf der Batteriestrom nicht so stark sein, dass er bei empfindlichen
Telephonen ein Klebenbleiben der Eisenblechplatte am Elektromagnete veranlasse Am
zweckmässigsten dürfte deshalb bei Anwendung einer solchen Klingel die Benutzung
eines Kurbelumschalters sein, welcher nur in der einen
oder der andern von zwei bestimmten Stellungen stehen bleibt und dabei in der einen
für das Telephon, in der andern für die Klingel nebst Taster bezieh. Batterie einen
kurzen Schluss herstellt.
Die Anwendung eines kleinen, mit der
Hand zu drehenden Magnetinductors und eines auf gleich gerichtete oder
besser auf Wechsel-Ströme ansprechenden WeckersAuch die Telephone Company in Boston stellt als
Rufapparat einen kleinen, mit der Hand zu drehenden Inductor auf, dessen
zwei Inductionsspulen über den beiden Polen eines Hufeisenmagnetes in einer
zu dessen Schenkeln parallelen Ebene umlaufen. Die Inductionsströme werden
durch die Spulen zweier Stabelektromagnete geführt und werfen den zwischen
ihnen liegenden. Kloppel tragenden, magnetischen Anker hin und her, wobei
der Kloppel wechselnd an zwei Glocken schlägt. würde zwar durch
den Wegfall der Batterie einen Vortheil bieten, in der Einschaltung und Bedienung
aber sich nicht als wesentlich einfacher herausstellen. Zweckmässiger sind
Magnetinductoren, deren Einrichtung sich enger der Einrichtung und Wirkungsweise des
Telephons anschliesst und einige solche sollen nachstehend eingehender besprochen
werden.
Die Rufglocke von W. E. Fein
(Telegraphenbauanstalt von C. und E. Fein) in
Stuttgart. Grössere, von W. E. Fein construirte
Telephone vermochten nicht, die Rufvorrichtungen entbehrlich zu machen; seine
kleinen Doppelapparate übertreffen die einfachen bei weitem an Tonstärke, und es
sind in ihnen die Töne auch vernehmbar, wenn man das Telephon nicht dicht ans Ohr
hält. Stimmgabeln konnten nur dann zum Tönen gebracht werden, wenn die eine Zinke
derselben an Stelle der Eisenplatte dicht vor den Elektromagnet des Telephons
gebracht wurde. Brauchbarer erwies sich eine stählerne Glockenschale G (Textfigur 1 und 2) von der Form, wie sie gewöhnlich für elektrische
Läutewerke verwendet wird; dieselbe wurde so zwischen die mit Drahtspulen M1 und M2 versehenen Pole
eines permanenten Hufeisenmagnetes NBS gebracht, dass
sie dessen Anker bildet, ohne ihn jedoch zu berühren. Durch die Schwingungen der
angeschlagenen Glocke entstehen in den Drahtspulen Inductionsströme, welche die Eisenplatte eines damit
verbundenen Telephons in gleiche Schwingungen Ersetzen, dieselbe aber so stark tönen
lassen, dass das so gegebene Signal selbst in einem Nebenzimmer noch vernehmbar ist,
besonders wenn der Ton durch mehrere rasch hinter einander gegebene Glockenschläge
verstärkt wird.
Fig. 1, Bd. 237, S. 443
Fig. 2, Bd. 237, S. 443
Der halbkreisförmige Stahlmagnet NBS ist auf der metallenen Grundplatte P so
befestigt, dass die auf derselben platte aufgeschraubte Glocke G sich in seiner Mitte befindet. Auf die beiden
Magnetpole N und S sind
radial gegen die Glocke gestellte, bis an diese reichende, sie aber nicht berührende
Verlängerungen aus weichem Eisen aufgeschraubt, über welche die Drahtspulen Mi
und M2 gesteckt
sind; je ein Ende dieser Spulen ist mit deren Eisenkern veröden, so dass der Magnet
die leitende Verbindung zwischen beiden Pulen herstellt. Die beiden andern Enden der
Spulen sind durch die Drähte d1 und d2 mit den Klemmschrauben K1 und K2 verbunden, mittels deren der Rufer in den
Stromkreis eingeschaltet wird. Beim Niederdrücken des Knopfes T, den die Feder f
beständig nach oben zu rücken sucht, wird durch auf der Rückseite des Apparates
liegende Hebel die Feder F gespannt, welche dann den
auf dem Stiele q sitzenden Goppel k kräftig gegen die Glocke G schlägt, diese in stromgebende Schwingungen versetzt und so das auf der
andern Station befindliche Telephon zum Tönen bringt. In Textfigur 2 ist die Thür
DD des Kästchens, worin das Ganze untergebracht
ist, als geöffnet dargestellt.
Die Rufglocke von A. Weinhold,Auch Weinhold hat anstatt der Glocken erst
Stimmgabeln versucht, diese aber wegen der weniger bequemen Handhabung
aufgegeben. Sollen die Glocken zugleich als Empfangsapparate dienen, so
müssen sie genau gleichgestimmt sein. Als Schallerreger benutzt
Prof.
Weinhold in Chemnitz eine Stahlglocke G (Fig. 3 und 4 in ¼ n. Gr.) von 13 bis 14cm Durchmesser, welche auf etwa 420 Schwingungen
abgestimmt ist; dieser Durchmesser und diese Stimmung erscheinen insofern als nicht
ganz unwesentlich, als man sich von den angegebenen Zahlen nicht weit entfernen
darf, ohne die Wirkung zu beeinträchtigen.
Fig. 3–4, Bd. 237, S. 444
Die Stahlglocke ist, mit der Mündung nach unten gekehrt, auf
einem metallenen Ständer A ähnlich wie eine gewöhnliche
Tischglocke befestigt; ein seitlich angebrachtes, um v
drehbares hölzernes Hämmerchen k wird, wenn man es mit
der Hand niederdrückt und dann loslässt, durch eine dabei gespannte Feder F kräftig gegen die Glocke G geschlagen und versetzt diese in lebhafte Schwingungen. Innerhalb der
Glocke liegt ein etwas gebogener, kräftiger Magnet M
mit eisernen Polschuhen, welche sehr nahe an zwei diametral gegenüber stehenden
Punkte der Glocke heranragen. Die Pole des Magnetes sind mit Inductionsspulen S1 und S2 versehen, welche
unter sich und mit zwei zum Ansetzen der Leitungsdrähte L1 und L2
dienenden Klemmschrauben K1 und K2
(Fig. 5) leitend verbunden sind. Die mit dem
Rufer zu benutzenden Telephone sind mit einem aus Blech hergestellten, auf die
Mündung H aufgesetzten, kegelförmigen Resonator Z (Fig. 6 in ⅙ n. Gr.)
versehen, dessen Stimmung bis auf mindestens einen halben Ton mit dem der Rufglocken
übereinstimmen muss. Sollen zwei zu verbindende Stationen sich gegenseitig anrufen
können, so erhält jede einen Rufer und ein Telephon.
Fig. 5, Bd. 237, S. 444
Fig. 6, Bd. 237, S. 444
Rufer und Telephon werden ohne weiteres hinter einander in
dieselbe Leitung eingeschaltet; als Rückleitung benutzt man natürlich bei irgend
nennenswerther Entfernung die Erde; zur Ableitung nach der Erde dient am besten die
Verbindung mit einer Wasser- oder Gasleitung oder einem guten Blitzableiter. Versetzt man eine Glocke
G durch Anschlagen des Hammers in Schwingungen, so
inducirt diese in den Spulen S1, S2 viel kräftigere Ströme, als die gewöhnlichen
Telephonströme sind; der durch diese Ströme an der andern Station im Telephon
erzeugte Ton wird durch den Resonator derart verstärkt, dass er an allen Punkten
eines grossen Zimmers sehr deutlich gehört wird, selbst dann, wenn keine völlige
Ruhe herrscht, z.B. wenn hehrere Personen mit einander sprechen. Zweckmässig werden
die meiden Klemmschrauben K1 und K2 des
Rufapparates durch einen kleinen federnden Taster h
verbunden, welcher für gewöhnlich an dem Stifte c liegt
und dadurch einen kurzen Schluss herstellt, so dass beim Telephoniren die Ströme
nicht durch die Inductionsspulen S1 und S2 des Rufers zu gehen brauchen; will man den Rufer
benutzen, so beseitigt man den kurzen Schluss durch Niederdrücken des Tasters h auf den im Holzblocke Q
steckenden Stift u. Die mit Resonator versehenen Telephone dienen zugleich zum
Sprechen und Hören wie die gewöhnlichen und sind zum Sprechen diesen entschieden
vorzuziehen. Die Empfindlichkeit der Telephone wird erheblich vergrössert, wenn man
auf den recht dicken Magnet einen ziemlich langen Polschuh von weichem Eisen
aufsetzt, in welchem die Intensität des Magnetismus sich leichter ändert als im
Stahle, wenn man die Zahl der Windungen auf der Spule recht gross macht (etwa 3000),
und wenn man endlich das Eisenblech in der Mitte durch Aufsetzen einer Runden
Scheibe ganz beträchtlich verdickt, also die inducirende Eisenmasse vermehrt, ohne
dadurch die Beweglichkeit des Bleches merklich zu vermindern, und wenn man endlich
durch eine Justirschraube eine recht genaue Stellung des Magnetes ermöglicht Diese
Telephone geben bei leidlich guter Isolation der Leitung und massigem Widerstände
(1000 bis 2000 Siemens-Einheiten) noch eine ganz gute Vernehmbarkeit wenn man so
leise spricht, als es möglich ist, ohne gerade zu Stern, wenn man also eben nur noch
einen merklichen Kehlton herbringt; bei etwas lautem Sprechen ist das Gesprochene
noch in 0m,2 Entfernung vom Telephon zu verstehen und auf mehrere Schritte Entfernung zu hören. Noch bei Einschaltung von 12000 Einheiten
Widerstand braucht man nicht merklich lauter als bei der gewöhnlichen Unterhaltung
zu sprechen, um gut verstanden zu werden.
Solche Rufer und Telephone liefert die mechanische Werkstätte von G. Lorenz in Chemnitz für 20, bezieh. 11,5 M., das Paar
Rufer und Telephone also für 63 M. – Die von einer solchen Glocke in einer
oberirdischen, an ihren beiden Enden mit der Erde verbundenen Telegraphenlinie von
Dresden über Chemnitz nach Leipzig (167km)
Begebenen Töne wurden in Leipzig mittels eines gewöhnlichen Telephons deutlich
vernommen.
Die Rufglocke von Siemens und Halske
in Berlin kehrt ihre Mündung nach oben und wird mit einem metallenen Handhämmerchen
angeschlagen; ein kurzer, von einer Drahtspule umgebener Stahlmagnet liegt
ausserhalb der Glocke, so dass seine Achse in die Verlängerung eines Durchmessers
fällt. Die erregten Ströme versetzen eine gleichgestimmte Glocke in hörbare
Schwingungen.
Der Stimmgabel-Rufer von Prof. Aug.
Töpler in Dresden bringt durch Magnetinductionsströme einen in grösserer
Entfernung wie die Glocke noch gut hörbaren Ton hervor. Die beiden genau gleich
gestimmten Stimmgabeln können einfach mit dem einen Schenkel vor ein gewöhnliches
Telephon gestellt werden, dessen Eisenplatte entfernt ist; wird dann die eine
Stimmgabel mit einem Violinbogen angestrichen, so tönt die andere auf einen
Resonanzkasten gestellte Gabel mit. Vortheilhafter wird ein mit der Spule
umwickelter kurzer Stabmagnet zwischen die beiden Schenkel der Stimmgabel gelegt,
damit beide Pole auf die Gabel wirken können. Prof. Töpler hat auch magnetisirte Stimmgabeln versucht und dabei in der Spule
einen festliegenden Kern angebracht; endlich hat er, anstatt einen festliegenden
Kern zu verwenden, an den Schenkeln der Stimmgabel weiche Armaturen befestigt,
welche frei in der Spule schwingen. Gegen Ende December 1877 hat Töpler eine einfache Vorrichtung ausführen lassen,
mittels derer die Gabel durch blosen Druck auf einen Hebel derart angeschlagen wird,
dass sie mindestens eben so stark tönt wie beim Anstreichen.
W. D. Röntgen steckt über den freien
Pol eines gewöhnlichen Telephons ebenfalls eine Spule und stellt dem aus der Spule
ein wenig vorragenden Kerne den einen Schenkel einer Stimmgabel nahe gegenüber,
welche mit dem Telephon auf einem gemeinschaftlichen eisernen Träger aufgeschraubt
und durch denselben zugleich auf einem Resonanzkästchen befestigt ist. Die beiden
Stationen sind ganz gleich ausgerüstet und in jeder sind die beiden Inductionsspulen
auf den beiden Polen des Magnetes einfach hinter einander geschaltet. Sind beide
Stimmgabeln gleich gestimmt und wird die eine mit einem Geigenbogen angestrichen, so
tönt die andere so laut mit, dass es in einem grossen Zimmer überall zu hören
ist.
E. Z.