Chapter 5

Der Schellacküberzug.

Durch die Mittelsenkrechten zweier Sehnen finden wir die Mitten der Scheiben und bezeichnen sie je mit einem Tuschepünktchen; ist die Tusche fest aufgetrocknet, so werden die Scheiben zuerst mit Seifen-, dann mit reinem, gewöhnlichem, endlich mit destilliertem Wasser und zuletzt mit Weingeist abgewaschen; der Weingeist muß selbst rein sein und darf nur mit einem ganz reinen Schwämmchen aufgetragen werden. Die zweite Aufgabe ist, beide Scheiben mit einem feinen Überzug von Schellackfirnis zu versehen. Wir lassen 30gSchellack in ¼ Liter Spiritus sich vollständig lösen und gießen kurz vor dem Gebrauch noch 100ccmreinen Spiritus zu und schütteln kräftig; die Lösung wird noch filtriert und ist dann gebrauchsfertig; soll sie längere Zeit aufbewahrt werden, so lege man, um die Feuchtigkeit zu binden, ein paar Gelatinestreifen hinein und halte die Flasche stets gut geschlossen. Das Auftragen der Lösunggeschieht mit einemgroßen, weichenPinsel, der vor dem Gebrauch durch Klopfen und Waschen von allem Staub befreit werden muß. Es ist ziemlich wichtig, einen schönen gleichmäßigen Schellacküberzug zu erzielen, und es dürfte wohl manchem nicht auf das erste Mal gelingen. Die Scheibe wird auf eine Zigarrenkiste oder besser auf eine runde Pappschachtel gelegt, deren Durchmesser etwa handbreit kleiner ist, als der der Scheibe. Die Schellacklösung wird in ein offenes Gefäß gegossen. Doch bevor wir mit dem Überstreichen beginnen, muß die Scheibe angewärmt werden; ist es Sommer, so können wir sie einfach etwa eine halbe Stunde den Sonnenstrahlen aussetzen, andernfalls muß die Erwärmung künstlich geschehen (am besten über einer Dampf- oder Warmwasserheizung). Die Scheibe darf so warm sein, daß wir sie gerade noch mit der Hand anfassen können. Nun wird sie auf die oben erwähnte Unterlage gelegt, so daß der äußere Rand auf der Unterseite frei bleibt. Das Überstreichen muß recht gewandt ausgeführt werden; mit großen Strichen überfahren wir die Fläche und achten darauf, daß keine Stelle frei bleibt, aber auch keine zweimal überstrichen wird, damit wir einen möglichst gleichförmigen Überzug erhalten. Wir streichen mit der rechten Hand, in der linken haben wir ein in Spiritus getauchtes Läppchen, mit welchem wir alles, was von der Lösung am Rand auf die Unterseite der Scheibe gelangt, sofort abwischen. Hat man keinen gleichmäßigen Überzug erzielt, so tut man am besten, die ganze Scheibe mit Spiritus abzuwaschen und von vorn zu beginnen. Ist der Anstrich bei beiden Seiten gelungen, so läßt man sie an einem staubfreien Orte, etwa in einer großen Tischschublade, einen Tag liegen. Die anderen Seiten der Scheiben werden genau so behandelt, nur dürfen sie diesmal nicht so stark erwärmt werden und es muß ein Überlaufen von Schellackfirnis unbedingt vermieden werden.Man bezeichne sich die zuerst bestrichenen Seiten der Scheiben.Diesmal lassen wir sie nur 5 bis 6 Stunden in der Schublade liegen und stellen sie dannsenkrechtan einem staubfreien Orte so auf, daß sie außer an den Kanten nirgends anliegen; so lassen wir sie 2 Tage unberührt stehen.

Abb. 16. Anfertigung der Achsenrohre.

Abb. 17. Achsenrohr.

Abb. 18. Aufgelötete Messingscheibe.

Die Achsenansätze.

Unterdessen fertigen wir die beiden Achsen an. Dazu brauchen wir zunächst zwei Messingstäbe, je 15cmlang und 5 bis 7mmdick, ferner 50cmblanken, geglühten, 2mmstarken Kupferdraht. Den Draht reiben wir mit Glas- oder Schmirgelpapier sauber und wickeln ihn dann in dicht nebeneinanderliegenden Windungen zu einer 3cmlangen Spirale auf einen der Messingstäbe auf (Abb. 16); ein Stück Lötzinn wird zu einem feinen Plättchen ausgehämmert und um die mit Lötwasser bestrichene Spirale herumgebogen, aus der wir den Messingstab herausziehen und sie dann in die Flamme eines Spiritus- oder Bunsenbrenners halten, bis sich das Lot gleichmäßig zwischen den Windungen verteilt hat. Nachdem sich dies so entstandene Rohr abgekühlt hat, sägen wir es mit einer in den Laubsägebogen eingespannten Metallsäge in vier gleiche Teile. Diese vier Ringe sollen sich immer noch bequem über die Messingstange schieben lassen; sollte dies Schwierigkeiten machen, weil vielleicht etwas zu viel Lot in das Innere gedrungen ist, so entferne man dies mit der Rundfeile. Nun schneide man aus Messingblech zwei Rechtecke von je 30 × 65mm. Bei jedem machen wir an dem einen Ende mit einer Blechschere 10 bis 12 Einschnitte von je 2cmLänge parallel zu den Längskanten, so daß also 45mmuneingeschnitten übrig bleiben. Auf jedes Blech legen wir zwei von den vier Ringen, den einen am inneren Ende der Einschnitte nach innen zu, den anderen am entgegengesetzten nicht eingeschnittenen Rande, so daß zwischen ihnen etwa 3cmRaum bleibt; dann rollen wir das Blech fest um die Ringe. Es wird keinen vollständig geschlossenenZylinder bilden, vielmehr wird ein etwa 4mmbreiter Zwischenraum frei bleiben. Wir umwickeln nun diesen Blechzylinder fest mit Draht und löten ihn mit den Kupferringen zusammen. Nach dem Abkühlen entfernt man den Draht. Eines der so erhaltenen Achsenrohre zeigtAbb. 17:asind die Kupferdrahtringe,bist der Blechzylinder mit den durch Einschneiden entstandenen Streifenc. Um nachher diese beiden Achsenrohre an den Glasscheiben ankitten zu können, schneiden wir uns aus Messingblech zwei Scheiben von je 6cmDurchmesser und sägen bei jeder genau in der Mitte ein Loch, durch welches das inAbb. 17dargestellte Achsenrohr sich gerade noch hindurchschieben läßt; nachdem wir das getan haben, biegen wir die Blechstreifen um und löten sie an der Messingscheibe fest (Abb. 18). Nunmehr wird die ebene Blechscheibeamit einer Flachzange am ganzen Rande, von der Achse weg ein wenig krumm gebogen, wie das in derAbb. 19deutlich zu sehen ist; aus dieser Zeichnung geht auch hervor, wie dieser in derAbb. 18abgebildete Teil auf der Glasscheibe aufzukitten ist:Gist die Glasscheibe,Sder Schellackkitt,Bdie Messingscheibe,Rdie Kupferringe undHdie Messinghülse. Das Aufkitten mit Schellack erfolgt genau in der schon bei der Reibungselektrisiermaschine angegebenen Weise; nur müssen wir, um das Achsenrohr mit dem schon erwähnten Winkelmaß (Abb. 8) genau senkrecht zu stellen, eine der beiden Messingstangen in das Rohr stecken und dann wieoben beschrieben verfahren (siehe auchAbb. 20). Diese Achsenrohre müssen bei beiden Scheiben auf diezuerstbestrichenen Seiten aufgekittet werden. Sollte sich nach dem Auftrocknen des Kittes herausstellen, daß die Achsenrohre doch nicht genau senkrecht stehen, was man am deutlichsten erkennt, wenn man die Scheiben auf ihren Achsen rotieren läßt, so kann man noch folgende Vorkehrung treffen: Wir löten, wie ausAbb. 21hervorgeht, eine MessingscheibeM, ähnlich der ScheibeB, nur etwas kleiner, aber dicker als diese mit ein paar Millimeter Abstand an. (Mit dem Lötkolben rasch anlöten, damit sich das Glas nicht zu sehr erwärmt!) Am sichersten geht man, wenn man diese Vorrichtung gleich von vornherein, also schon vor dem Aufkitten, an dem Achsenrohr anbringt. Vorher haben wir schon nahe dem Rande in gleichen Abständendrei Löcher gebohrt und über jedes Loch eine Schraubenmutter (R) gelötet. (Wir können auch das Muttergewinde in die ScheibeMselbst bohren.) Mit drei Metallschrauben, die wir durch diese Muttern eindrehen und verschieden stark anziehen, können wir nun mit Leichtigkeit die senkrechte Stellung der Achsenrohre erreichen. Nun müssen wir noch auf die Innenseite der einen Scheibe genau in der Mitte, also dem Achsenrohr gegenüber, mit einem Tropfen Schellack ein Zweipfennigstück aufkleben.

Abb. 19. Aufkitten auf die Glasscheibe.

Abb. 20. Anlegen des Winkelmaßes.

Abb. 21. Vorrichtung zur Erzielung der senkrechten Achsenstellung.

Während der übrigen Arbeit sollen die Scheiben unberührt liegen bleiben. Wir richten uns deshalb zwei Holzklötzchen her, die wir je mit einem Loch versehen, in das die Achsenrohre eingesteckt werden, so daß die Scheiben in horizontaler Lage aufbewahrt werden können, ohne daß das Glas selbst irgendwo aufliegt. An einem staubfreien abgeschlossenen Platze werden die Scheiben bis auf weiteres aufbewahrt.

Abb. 22. Maschinengestell.

Abb. 23. Achsenträger.

Abb. 24. Außenseite eines Achsenträgers.

Das Maschinengestell.Die Achsenträger.

Wir wenden uns nun zu dem Maschinengestell. Zuerst schneiden wir uns eine Pappscheibe, genau so groß wie die Glasplatten, und stecken durch sie eine Messingstange, 30cmlang und genau so stark (5 bis 7mm), wie die schon erwähnten Achsen.Abb. 22zeigt das Gestell im Grundrisse;Glsollen die später einzusetzenden Glasscheiben sein. Entsprechend ihrer Größe wählen wir nach Anleitung des Grundrisses ein starkes Grundbrettavon ausreichender Länge und Breite.cinAbb. 22zeigt die Befestigungsstelle der Achsenträger (Abb. 23). Man fertige sie beide aus Holzstücken, deren Länge je um 7cmmehr als der Scheibenradius beträgt und mache sie unten 10, oben 6cmbreit. Oben ist ein etwa 15mmweites Lochazu bohren, und daneben sägen wir zu beiden Seiten einen Schlitzbvon 20mmLänge und 5mmBreite. Auf der Innenseite des Achsenhalters befestigen wir mit vier Holzschrauben eine Eisen-oder Messingplatte (inAbb. 23durch die punktierte Linie und mitbbezeichnet), die das Locha, nicht aber die seitlichen Schlitze verdeckt. Die Platte muß ziemlich stark sein (3mm) und kann nötigenfalls durch Aufeinanderlöten von zwei oder drei Blechscheiben hergestellt werden. Ehe diese Platte aufgeschraubt wird, ist sie mit einer mittleren Durchbohrung zu versehen, weit genug (5 bis 7mm), daß die Scheibenachse gerade noch hindurchgesteckt werden kann. Die Platte ist so aufzuschrauben, daß ihre Durchbohrung mit dem Locheakonzentrisch wird. Abb. 24 zeigt in etwas größerer Darstellung die Außenseite eines Achsenträgers und eine daraufliegende Metallplatteavon etwa 5 × 1cmGröße, die das Lochcund die beiden Schlitzedbedeckt und drei Durchbohrungen hat: eine runde in der Mitte (5 bis 7mmweit) und zwei viereckige, die Schlitzedrechtwinkelig kreuzend. Diese Metallplatte wird jedoch folgendermaßen befestigt: man steckt durch die einander kreuzenden Schlitze je eine Metallschraube von 5mmDicke, deren Kopf man durch Überschieben eines breiten flachen Metallringes vergrößert, und schraubt eine passende Schraubenmutter auf das Gewinde. Die PlatteainAbb. 24wird dadurch festgehalten und kann nach Lüftung der beiden Muttern nach oben, unten und der Seite verschobenwerden; denselben Teil zeigtAbb. 25im Schnitt,aist die verstellbare Metallplatte,bder hölzerne Achsenträger,cdas runde Loch darin undddie Achse.

Abb. 25. Achse im Träger.

Abb. 26. Schematischer Aufriß der Maschine.

Die beiden Achsenträger sind nun an den zwei inAbb. 22mitcbezeichneten Stellen auf dem Grundbrette zu befestigen, indem wir zunächst von dessen Unterseite her je zwei Schrauben eindrehen, durch das Brett hindurch bis in die Achsenträger. Da diese Befestigung wahrscheinlich nicht ausreichen würde, so schneiden wir von einer sogenannten Glaserlatte vier längere (je 10cm) und vier entsprechend kürzere Stücke ab und schrauben sie bei jedem Achsenträger um dessen Fuß herum so auf das Grundbrett auf, daß sie seitlich ganz fest an den Trägern anliegen und diese wie ineiner Versenkung stehen. Zur Probe und Abschätzung der Größenverhältnisse kann nun die Pappscheibe mit ihrer Achse in die Achsenlager der Träger eingesetzt werden.Abb. 26zeigt einen schematischen Aufriß der Maschine, wobeiSdie Scheibe,Tdie Achsenträger bezeichnet.

Die Spitzenkammträger.

Nunmehr sind die Trägergder beiden SpitzenkämmeSpanzubringen. Die Trägergsind Glasstäbe oder dickwandige Glasröhren, etwa 2cmim äußeren Durchmesser und an Länge etwa gleich den AchsenträgernT. Sie sind innen und außen genau so zu reinigen wie die Glasscheiben und auch in der gleichen Weise ebenfalls innen und außen mit einem Schellacküberzug zu versehen und dann 1 bis 2 Tage an einem staubfreien Orte liegen zu lassen. Unterdessen besorgen wir uns zwei Holzklötze (Abb. 26k), jeden 4 × 4cmbreit und 5cmhoch. Jeder dieser Klötze erhält von oben nach unten eine 3cmtiefe Bohrung, die so weit ist, daß wir die Glassäule bequem mit Siegellack oder Schellack einkitten können. Das obere Ende der Röhre (wenn wir eine solche und keinen Glasstab benutzt haben) wird mit einem Korke verschlossen und dann, wenn wir sicher sind, daß keine Feuchtigkeit in dem Rohre ist, das heißt, wenn es sich auf der Innenseite nach ein paar Stunden noch nicht beschlagen hat, mit Siegellack abgedichtet. Nachdem letzteres geschehen ist, krönen wir die Glassäule mit einem Holzklotzf, 4 × 4cmbreit, 7cmhoch. Die Kammträger werden 3cmvom Scheibenrande entfernt an den in Abb. 22 mitbbezeichneten Stellen aufgeschraubt und ebenso wie die Achsenträger mit Lattenstückchen umgeben.

Die Triebräder.

Die nächste Arbeit besteht in der Anfertigung der Triebräder, die inAbb. 27mitRbezeichnet sind. Man stellt sie aus Holz her und versieht sie am Rande mit einer Furche zur Aufnahme der Triebschnur. Die Achse dieser Triebräder muß durch entsprechende Löcher gehen, die inTeinzubohren sind, und soll nahe unter den untersten Scheibenrand zu liegen kommen. Um einen leichteren Gang zu erreichen, können wir die Lager dieser AchseTmit Lagerröllchen ausstatten, deren Herstellung schon beiAbb. 16beschriebenwurde. Zur Befestigung der Triebräder bohre man an den entsprechenden Stellen dünne Löcher in die Achse und treibe Drahtstifte hindurch, an welchen dann die Räder so befestigt werden, daß sie sich auf der Achse nicht mehr drehen können. Mit ebensolchen Drahtstiften ist die Achse selbst in ihren Lagern zu fixieren. Am einen Ende feilt man die Achse vierkantig und befestigt mit größter Vorsicht an ihr die Kurbelk, die mit einem entsprechenden Loche versehen sein muß.

Abb. 27. Antrieb der Scheiben.

Das Einsetzen der Scheiben.

Nun erfolgt das Einsetzen der Glasscheiben (Abb. 28). Die Scheiben werden hervorgeholt und man steckt die zu Anfang unserer Betrachtung erwähnten je 15cmlangen Messingachsenbvon außen durch die Metallplattencund durchhin die Achsenrohrea, nachdem man an entsprechenden Stellen die ebenfalls mit einer Furche versehenen Triebrollendauf ihnen befestigt hat. Die Achsenbwerden so weit nach innen geschoben, daß die beiden Glasscheibengin der Mitte sitzend nur noch durch das auf der einen aufgekittete Geldstückfvoneinander getrennt sind; durch Verstellen der Plattencmuß man es dahin bringen, daß die Scheibenggenau vertikal und zueinander vollkommenparallel stehen. Da wo sich die Achsenrohre auf den Achsen drehen, werden diesegleichetwas eingeölt.

Abb. 28. Achsenlager der Scheiben.

Abb. 29. Stellung der Spitzenkämme.

Abb. 30. Durchschnitt des Spitzenkammträgers.Abb. 31. Spitzenkammträger.

Die Spitzenkämme.

Wir kommen nun zur Herstellung der Spitzenkämme. Ihre Größe im Verhältnis zu den Scheiben, sowie ihre Stellung zu denselben geht aus dem schematischen Grundriß derAbb. 29hervor; dabei sindc,cdie Holzklötze, welche die schon erwähnten Spitzenkammträger krönen. Nun sind zuersteinmal alle Ecken und Kanten dieser Holzklötzchen völlig abzurunden; dann erhalten sie auf zwei einander gegenüberliegenden Seiten je eine Furche, die so weit und tief ist, daß sie die nachher für den Spitzenkamm zu verwendende Röhre genau zur Hälfte in sich aufnimmt;Abb. 30ist ein Schnitt,Abb. 31eine Ansicht dieses Teiles. Die Spitzenkämme selbst werden bei kleinen Maschinen aus mindestens 5mm, bei großen aus mindestens 10mmweiten Messingröhren hergestellt. Wir brauchen vier gleichlange Stücke, welche inAbb. 29mitSpbezeichnet sind. Ferner benötigen wir zwei etwa 3cmweite Messingrohre, wie wir solche schon zu dem in derAbb. 3dargestellten Konduktor verwendet haben, ihre Länge soll etwa gleich dem Abstand der beiden AchsenträgerTsein. Jedes dieser Rohre erhält drei Bohrungen. Das erste Loch sei möglichst nahe dem einen Ende; die Mitte des zweiten Loches sei von der Mitte des ersten genau um die Dicke des Holzklotzesc(4cm) entfernt; das dritte Loch ist nahe dem anderen Ende. Diese Bohrungen sollen so weit sein, daß wir die MessingröhrenSpundbgerade noch hindurchschieben können. Die RöhrenSperhalten da, wo sie ancanliegen sollen, je eine Bohrung, durch welche sie mittels einer Holzschraube ancfestgeschraubt werden können. Statt hierbei Holzschrauben zu verwenden, können wir uns bei einem Mechaniker vier Messingkügelchen drehen und je mit einem Muttergewinde versehen lassen, ebenso zwei 3mmstarke Messingstäbchen etwa 6cmlang, und an den Enden ebenfalls mit Gewinde versehen. Wir durchbohren nun nichtnur die RohreSp, sondern auchc, so daß wir die Messingstäbchen ganz hindurchstecken und durch beiderseitiges Aufschrauben der Kugelmuttern die RohreSpancanklemmen können.

Nun müssen wir die Spitzenreihen auflöten. Die Spitzen sollen etwa 1mmAbstand von den Glasscheiben haben. Wir besorgen uns eine große Anzahl von Stecknadeln von passender Größe. Wir dürfen für eine 20cmlange Spitzenreihe 80 bis 100 Nadeln rechnen. Die RohreSpwerden auf einer Seite etwas flach gefeilt, die Nadeln werden einzeln mit Schmirgelpapier abgerieben und mit den Spitzen in entsprechenden Abständen in einen Pappstreifen gesteckt und mit ihren Kopfenden — die Köpfe selbst sind alle mit einer Drahtzange abgezwickt worden — auf die abgeflachte Seite des Rohres gelegt; durch Beschweren und Unterstützen werden beide Teile in dieser Lage festgehalten und mit Lötwasser bestrichen; unter Anwendung von ziemlich viel Lot werden die Nadeln aufgelötet. Nach dem Erkalten wird die ganze Lotstelle sorglich rund gefeilt. Sollte sich nachher herausstellen, daß einige Nadeln zu lang sind und die Glasscheiben berühren, so kann man sie durch Biegen nach oben oder unten auf ihren richtigen Abstand bringen. Ist dies alles geregelt, so können wir die Rohreaüber die noch frei überchinausragenden Endstücke vonSpschieben und anlöten. An die Enden selbst löten wir kleine Kugelnk. Die Enden der Rohreahaben wir schon vorher, wie bei dem Konduktor inAbb. 3, mit Kugelhauben versehen.

Die Elektrodenstangen.

Nun wären noch die Elektrodenstangen anzubringen; ihre Form geht ausAbb. 29hervor; sie werden aus dem gleichen Material gefertigt wie die Spitzenkämme und müssen sich in der für sie bestimmten Bohrung inahin und her schieben lassen. Die inneren Enden werden mit Kugeln versehen, die äußeren müssen isolierende Griffe erhalten. Diese können wir uns selbst in der Weise herstellen, daß wir die mit einer groben Feile aufgerauhten Enden mehrfach mit in Schellackfirnis getränktem Bindfaden umwickeln und nach dem Auftrocknen des Schellacks mit einer dicken Schicht roten Siegellacks überziehen.

Die Ausgleicher.

Abb. 26zeigt nun noch die beiden AusgleicherA, die wir aus zwei Kupferdrähten von 3mmStärke herstellen; die Länge der Drähte darf etwas weniger als der Durchmesser der Scheiben betragen. Sie werden mit ihren Mitten an den Achsenträgern befestigt und erhalten an ihren Enden aus Metalldresse hergestellte Pinselchen, die auf den Scheiben, etwa 4cmvom Rande, leicht aufliegen sollen. Die Stellung der beiden Ausgleicher ist ausAbb. 26zu ersehen:A₂ist der vordere und bildet mit den Kämmen einen Winkel von 45°,A₁befindet sich auf der anderen Seite der Scheiben und kreuztA₂unter einem rechten Winkel.

Abb. 32. Stanniolbeläge an den Außenseiten der Scheiben.

Aufkleben des Scheibenbelages.

Nun geht die Maschine ihrer Vollendung entgegen. Wir nehmen die Scheiben nochmals heraus und bestreichen alle Holzteile mit Schellack. Die Scheiben selbst versehen wir jetzt mit den Stanniolbelägen: Wir zeichnen auf einen Bogen Papier einen Kreis, dessen Durchmesser gleich dem Scheibendurchmesser ist. Dieser Kreis ist inAbb. 32mitabezeichnet; außerdem zeichnen wir mit einem 2 bis 2,5cmkleineren Radius einen zweiten (b) und mit einem je nach Scheibengröße 6 bis 10cmkleineren Radius einen dritten konzentrischen Kreis (c). Den Umfang der Kreisebundcteilen wir dann in 16 bis 24 gleiche Teile und verbinden die Teilpunkte paarweise. Endlich zeichnen wir wie inAbb. 32um diese Linien schraffierte Flächen auf, die etwa halb bis ein Drittel so breit sind als ihre Zwischenräume. Einen dieser Sektoren schneidet man heraus und fertigt sich nach seinem Muster die doppelte Anzahl (32 bis 48) Beläge aus starkem Stanniol. Man legt nun zunächst die eine, dann die andere Scheibe auf die Zeichnung und beklebt eine jede da, wo die schraffierten Flächen durchscheinen, mit Stanniolbelägen. Das Bekleben geschieht folgendermaßen: man bestreicht den Stanniolstreifen auf einer Seite mit einem Pinsel mit Spiritus, legt ihn mit der bestrichenen Seite auf die Glasplatte, gleich genau an seinen Platz, und streicht ihn dann mit dem Finger fest auf, ohne ihn aber dabei zu verschieben.

Abb. 33. Auflegen der Treibschnüre.

Die Treibschnüre.

Sind die Sektoren alle aufgeklebt, so kann die Maschine wieder zusammengesetzt werden, und es fehlen dann nur noch die Treibschnüre. Da sich die Scheiben in entgegengesetzter Richtung drehen müssen, so können wir dies nur dadurch erreichen, daß wir auf der einen Seite die Schnur direkt, auf der anderen sich kreuzend über Triebrad und Triebrolle führen.Abb. 33veranschaulicht diese Anordnung.

Pünktliche, saubere Arbeit ist die erste Bedingung für das Gelingen. Wer alle hier gegebenen Anweisungengenau befolgt, dem bleibt der Erfolg sicher nicht aus. Die Maschine selbst muß auch nach der Fertigstellung sehr sorglich behandelt werden. Vor allem muß sie bei Nichtgebrauch vor dem schädlichen Verstauben bewahrt bleiben, weshalb es sehr ratsam ist, eine Papierhülle herzustellen, wie dies schon bei der Reibungselektrisiermaschine (Seite 17) beschrieben wurde. — Läßt bei ein- bis zweijährigem Gebrauche die Wirkung der Maschine nach, so sind die Scheiben völlig von ihrem Überzug und ihren Belägen zu befreien und müssen von neuem hergerichtet werden, genau so, wie das erste Mal. — Für den Besitzer einer Influenzelektrisiermaschine ist eine Reibungselektrisiermaschine überflüssig; diese hat nur den Vorzug, daß sie einfacher herzustellen ist; dagegen ist sie weniger leistungsfähig und erfordert viel mehr Arbeit, um aus ihr die benötigte geringe Menge von Elektrizität zu erhalten. Die Influenzmaschine kann für viele Versuche einen Funkeninduktor ersetzen.

Die letzten Vorbereitungen zum Vortrag.

Da unser Rudi alles, was er einmal anfing, auch pünktlich und gut ausführte und lieber etwas mehr Zeit aufwandte, als etwas schlecht zu machen, so war es über seinen Vorbereitungen Winter geworden. Die nötigen Apparate waren fertig, auch wäre es in seinem Dachkämmerchen jetzt zu kalt gewesen, um noch darin zu arbeiten. Es handelte sich nun noch darum, den Vortrag selbst auszuarbeiten und schließlich denn auch wirklich zu halten. Die Ausarbeitung des Vortrags machte unserem Rudi zwar mehr Mühe, als er sich anfangs vorgestellt hatte, doch wurde er verhältnismäßig bald damit fertig, und nun wurden die Zuhörer und Zuhörerinnen geladen auf einen Sonntagnachmittag 6 Uhr.

Es galt zunächst, das größte Zimmer der Wohnung in ein Auditorium umzuwandeln. Zu diesem Zwecke wurde, von den schweren Möbeln abgesehen, alles aus dem Zimmer herausgeräumt; zwei Schritte von der einen kürzeren Wand entfernt wurde ein langer Tisch aufgestellt und vier Schritte davon begannen die Stuhlreihen. Auf dem Tisch hatte Rudi die Apparate so aufgestellt, wie er sie nacheinander in seinem Vortrag brauchte. Die Mitte des Tisches hatte er freigelassen. Außerdem versah er dieeinzelnen Lampen des Kronleuchters nach der Seite der Zuhörer mit Lampenschirmen, so daß der Experimentiertisch zwar hell beleuchtet, die Stuhlreihen aber im Schatten waren. Mit der Ausführung der einzelnen Experimente hatte Rudi bereits seine jüngere Schwester Käthe vertraut gemacht; sie sollte ihm während des Vortrags assistieren.

Der Vortrag.

Unter allerlei Vorkehrungen, die noch getroffen werden mußten, verging der Nachmittag, die geladenen Gäste begannen zu kommen, und als die letzte Tante eingetreten war und Platz genommen hatte, erschien Rudi, gefolgt von seiner Schwester, die sich auf der einen Seite auf einen Stuhl setzen mußte, stellte sich hinter seinen Tisch, schlug bedächtig sein Vortragskonzept auf, ließ einen forschenden Blick über die Zuhörer schweifen und begann also zu sprechen:

„Meine Herren und Damen! Zuerst meinen besten Dank für Ihr zahlreiches Erscheinen. Ich hoffe, daß es mir gelingt, Ihnen heute einige interessante und lehrreiche Experimente vorzuführen, Experimente aus dem Gebiet der Reibungs- und Influenzelektrizität.“

Die geriebene Siegellackstange.

„Das Wort Elektrizität stammt von dem griechischen Worte Elektron, das Bernstein bedeutet. Es war schon den alten Griechen bekannt, daß Bernstein, wenn er gerieben wird, die Fähigkeit erlangt, kleine leichte Gegenstände anzuziehen. Wie Sie alle wissen, ist Bernstein ein Harz, und wir können daher dieses bekannte Experiment mit jeder Siegellackstange wiederholen (Käthe war aufgestanden, rieb nun die bereitgelegte Siegellackstange mit einem wollenen Lappen und führte das Experiment aus), wie Sie hier sehen. Es gibt nun noch eine ganze Reihe von Körpern, die durch Reibung diese Fähigkeit erlangen, die, wie wir uns ausdrücken, elektrisch werden. So werden wohl manche von Ihnen schon die Beobachtung gemacht haben, daß beim Kämmen der Haare mit einem Kautschukkamme dieser elektrisch wird und die Haare anzieht; oft hört man dabei ein Knistern, und im Dunkeln sieht man kleine Fünkchen überspringen. Hier wird ein Stab aus Hartgummi gerieben, er zeigt die gleiche Fähigkeit, ebensodieser Glasstab. Wer eben den Vorgang genau beobachtet hat, konnte sehen, daß einige der angezogenen Papierschnitzel, kaum daß sie an dem Glasstab hingen, gleich wieder weggeschleudert wurden. Woher mag das kommen?“

Anziehung und Abstossung.Leiter und Nichtleiter.Die verschiedenen Elektrizitäten.Erklärungen über die elektrischen Erscheinungen.

Anziehung und Abstossung.

Leiter und Nichtleiter.

Die verschiedenen Elektrizitäten.

„Ich habe hier an diesen beiden Gestellen je ein Holundermarkkügelchen an einem Faden aufgehängt. Ich reibe diesen Hartgummistab mit einem Katzenfell, und Sie sehen, wenn ich ihn hier in die Nähe bringe, so wird das Holundermarkkügelchen sehr rasch angezogen, doch kaum hängt es am Stab, so wird es heftig abgestoßen und weicht nunmehr ständig dem Stab aus. Ich will nun das gleiche Experiment mit diesem zweiten Holundermarkkügelchen anstellen: es wird ebenfalls angezogen, doch springt dieses nicht ab; es bleibt vielmehr fest hängen; ich reiße es los, es wird wieder angezogen. Was mag nun den Unterschied in diesen beiden Erscheinungen hervorrufen? Dies erste Kügelchen wird immer noch abgestoßen, das zweite angezogen. Wenn Sie genauer zusehen, so bemerken Sie, daß das erste Kügelchen hier an einem seidenen, das zweite an einem leinenen Faden aufgehängt ist. Es muß also zwischen Seide und Leinen ein ganz besonderer mit der Elektrizität zusammenhängender Unterschied bestehen. Sehen wir zu, daß wir noch mehr Stoffe nach dieser Art voneinander unterscheiden können. Ich will einmal das Kügelchen mit den Fingern berühren; nun wird es von dem frischgeriebenen Hartgummistab wieder angezogen, doch alsbald wieder abgestoßen. Berühre ich es mit diesem Glasstab, der nun nicht mehr elektrisch ist (Käthe hatte ihn unterdessen, um ihn zu entelektrisieren, mehrmals durch eine zu diesem Zwecke aufgestellte Weingeistflamme gezogen), so verliert es seine Eigenschaft, von dem Hartgummistab abgestoßen zu werden, nicht; berühre ich es dagegen mit dieser Messingröhre, so fällt es wieder in seinen ursprünglichen Zustand zurück und wird wieder erst von dem Ebonitstab angezogen. Ich wiederhole nun dieses Experiment mit Gummi, Eisen, Holz, Schwefel, Seide, Leinen, Porzellan, Kupfer. Diejenigen Stoffe, bei deren Berührung das Holundermarkkügelchenseinen Zustand nicht ändert, will ich hier (rechts), die anderen hier (links) hinlegen. (Er führte die Versuche aus.) Sie sehen nun, hier (rechts) liegt der Gummischlauch, diese Schwefelstange, das Seidentuch und der Porzellanteller, hier auf dieser Seite (links) ist es dies Messer, der Holzstab, das Leinentuch und der Kupferdraht. Wir können also hier die verschiedenen Stoffe in zwei Gruppen trennen: in solche, die den elektrischen Zustand des Holundermarkkügelchens ableiten, und in solche, die ohne Einfluß auf ihn sind. Die Stoffe, die diesen elektrischen Zustand abzuleiten vermögen, nennen wir kurz Leiter, die anderen nennen wir Nichtleiter oder Isolatoren. Es wären also Glas, Siegellack, Seide, Porzellan, Gummi, Schwefel Nichtleiter oder Isolatoren, dagegen Leinen, der menschliche Körper, Holz, die verschiedenen Metalle Leiter der Elektrizität zu nennen. Daraus erklärt sich nun auch, warum sich das Holundermarkkügelchen am Leinenfaden anders verhält wie das am Seidenfaden. (Kaum hatte Rudi das letzte Experiment beendet, als seine kleine Assistentin das Holundermarkkügelchen mit demLeinenfadenentfernte und dafür ein solches an einemSeidenfadenan dem Gestell aufhängte.) Ich habe nun hier zwei Holundermarkkügelchen, beide an Seidenfäden, also isoliert aufgehängt. Ich will nun jedes einzeln mit diesem geriebenen Glasstab berühren; Sie sehen das gleiche Schauspiel wie vorhin, und nun werden beide von dem Glasstab abgestoßen; ich rücke nun die beiden Gestelle zusammen, so daß unter normalen Verhältnissen die Kügelchen einander berühren müßten, aber sie stoßen nun einander ab; ich berühre sie mit der Hand, und jetzt hängen sie ganz friedlich dicht nebeneinander. Jetzt will ich das eine wieder mit dem geriebenen Glasstab berühren (nachdem er die Gestelle wieder auseinandergerückt hatte), das andere aber mit diesem Ebonitstab und nun die Gestelle vorsichtig wieder einander nähern: Sie sehen, die Kügelchen ziehen einander an, jetzt sind sie beisammen und nun fallen sie wieder auseinander und reagieren auch aus allernächster Nähe nicht aufeinander. Es muß also zwischen der Elektrizität desGlases und des Ebonits ein Unterschied bestehen. Ich will nun einmal den gleichen Versuch mit Ebonit und Siegellack machen. (Das Reiben der Stäbe besorgte stets Käthe mit großem Eifer.) Nun verhalten sich die Kügelchen so wie vorhin, als ich beide mit dem Glasstab berührte; also ist zwischen der Elektrizität des Siegellacks und des Ebonits kein Unterschied. Ferner ersehen wir aus diesen Versuchen, daß, wenn beide Kügelchen mit der gleichen Elektrizität ‚geladen‘ sind — um diesen Ausdruck jetzt schon zu gebrauchen — sie einander abstoßen, dagegen anziehen, wenn sie verschiedene Elektrizitäten tragen. Sie sehen daraus, meine Herren und Damen, daß das Sprichwort: ‚Gleich und gleich gesellt sich gern‘ hier nicht gilt. Über die eigentliche Natur der elektrischen Erscheinungen war man lange Zeit nicht ins klare gekommen. Hypothesen kamen und gingen, und früher wurde ein heftiger und leidenschaftlicher Kampf um die einzelnen Erklärungen geführt. Es ist heute nicht meine Aufgabe, Ihnen die geschichtliche Entwicklung darzutun, ich will nur versuchen, Ihnen ein Bild, oder richtiger gesagt: Bilder der Vorgänge zu entwerfen, Bilder, die Ihnen verständlich sein können und die sich an die Tatsachen so nahe anlehnen, daß sie für Sie als Erklärungen der Erscheinungen gelten können.“

Abb. 34. Vorgang der Anziehung und Abstoßung.

„Man weiß heute, daß die elektrischen Erscheinungen eng verknüpft sind mit den magnetischen, daß sie als Zustände des hypothetischen Aethers aufzufassen und qualitativ mit Licht und Wärme identisch sind. So kam es auch, daß die Erkenntnis der elektrischen Vorgänge fast alle bis dahin noch vorhandenen Rätsel der Lichterscheinungen gelöst hat. Wird ein Körper gerieben, so werden durch diese Reibung die den Molekülen beigeordneten, die elektrischen Werte tragenden sogenanntenElektronen, die vorher willkürlich durcheinander lagen, in eine bestimmte Ordnung und Stellung zueinander gebracht; dadurch wird nicht nur der geriebene, sondern auch der reibende Körper in den eigentümlichen elektrischen Zustand versetzt. Daß auch der reibende Körper elektrisch wird, sehen Sie hier: Ich fasse diesen amalgamierten Lederlappen, um ihn von meinerHand zu isolieren, mit dem Seidentuche an und reibe damit den Glasstab, mit welchem ich das eine Holundermarkkügelchen berühre; mit diesem Reibzeug berühre ich das andere Holundermarkkügelchen, und nun sehen Sie, daß die beiden einander anziehen, also entgegengesetzt oder, wie man zusagen pflegt, ungleichnamig geladen sind. Man kann sich die Elektrizitäten als zwei verschiedene Stoffe denken, die alle Körper erfüllen und die für gewöhnlich nicht zur Geltung kommen, da, wenn von beiden gleichviel vorhanden ist, sie einander binden. Durch Reibung aber werden beide getrennt; der eine bleibt auf dem reibenden, der andere auf dem geriebenen Körper. Diejenige Elektrizität, die der Glasstab beim Reiben annimmt, bezeichnen wir mit diesem Zeichen (hier machte Rudi auf eine an der Türe hinter seinem Tisch angebrachte Tafel mit Kreide ein +-Zeichen) und nennen sie positive Elektrizität; die andere, welche der Siegellack- oder Hartgummistab annimmt, wird mit diesem Zeichen (−) versehen und heißt negative Elektrizität. Den Vorgang der Anziehung und Abstoßung soll Ihnen diese Zeichnung hier veranschaulichen (Käthe hielt einen großen, mit weißem Papier überzogenen Pappendeckel in die Höhe, auf welchen Rudi die obenstehendeAbb. 34in großem Maßstabe aufgezeichnet hatte.) Sie sehen hier, dies stellt eine Holundermarkkugel dar; die positiven und negativen Elektrizitäten sind regellos verteilt. Bringe ich nun diesen positiv elektrischen Glasstab in die Nähe, so werden die negativen Elektrizitätsteilchen der Kugel auf die dem Stab zugekehrte, die positiven dagegen auf die entgegengesetzte Seite wandern; da nun die ungleichnamigen Elektrizitäten einander näher sind als die gleichnamigen, so wird die Holundermarkkugelangezogen. Doch da nun bei der Berührung ein Teil der positiven Elektrizität vom Glasstab auf die Kugel, von dieser aber ein Teil der negativen Elektrizität auf den Glasstab übergeht, so wird auf der Kugel bald ein Überschuß von positiver Elektrizität sein, und deshalb wird nun das Kügelchen abgestoßen. Anders verhält sich die Sache, wenn ich das Holundermarkkügelchen an einemLeinenfadenaufhänge, es also in leitende Verbindung mit der Erde bringe: dann flieht die abgestoßene Elektrizität nicht nur auf die andere Seite des Kügelchens, sondern nimmt ihren Weg durch den leitenden Faden hindurch bis in die Erde, und es bleibt nur die angezogene Elektrizität zurück; deshalb wird auch das am Leinenfaden aufgehängte Kügelchen nicht abgestoßen, wie das am Seidenfaden befestigte.“

Abb. 35. Darstellung der Verteilung der Elektrizitäten.

Elektrische Verteilung.

„Um diese Vorgänge gewissermaßen dem Auge sichtbar zu machen, dient dieser einfache Apparat hier: ein auf einer isolierten Glassäule ruhendes und mit Kugelenden versehenes Messingrohr; hier nahe den beiden Enden habe ich je zwei Holunderkügelchen anleinenenFäden aufgehängt. Bringe ich nun diesen stark geriebenen Ebonitstab in die Nähe des einen Endes dieses Konduktors, so sehen Sie, daß die Kügelchen beider Paare einander abstoßen. Die Erklärung dieser Erscheinung gibt Ihnen diese Tafel hier (Käthe nahm die zweite Tafel hoch, auf der das inAbb. 35dargestellte Schema zu sehen war): Dieser negativ geladene Ebonitstab zieht die positiven Elektrizitätsteilchen auf die ihm zugekehrte Seite des Konduktors und treibt alle anderen nach dem entgegengesetzten Ende; daher werden die beiden Kügelchen eines jeden Paares gleichnamig geladen und stoßen einander deshalb ab. Entferne ich nun den Stab wieder, so sinken sie zusammen.

Ich kann die Verteilung der Elektrizitäten auch noch anders nachweisen. Ich entferne zu diesem Zwecke die Kügelchen. Hier habe ich an einem Seidenfaden eine kleine Messingkugel aufgehängt; bringe ich sie mit einem elektrisch geladenen Körper in Berührung, so nimmt sie dessen Elektrizität an, wie vorhin jenes Holundermarkkügelchen. Ich will nun an diesem Gestell hier das elektrische Pendel, wie man die Einrichtung auch nennt, mit positiver Elektrizität laden, indem ich es mit dem geriebenen Glasstabe berühre. Bringe ich nun wieder wie vorhin den Ebonitstab in die Nähe des Konduktors und berühre mit diesem Messingkügelchen, das durch den Seidenfaden von meiner Hand isoliert ist, das dem Ebonitstab zugewandte Ende dieses Leiters, so muß es dessen Elektrizität annehmen; welcher Natur diese ist, können wir an dem elektrischen Pendel sehen; es ist positiv geladen und wird von dem Messingkügelchen abgestoßen, also enthält letzteres auch positive Elektrizität, welche ich ihm durch Berühren mit der Hand entziehe. Ich mache nun den gleichen Versuch, berühre das dem Ebonitstab abgewandte Ende des Konduktors, und Sie sehen, daß das Holundermarkpendel von dem Messingkügelchen angezogen wird. Wir haben also wirklich auf diesem Konduktor die beiden Elektrizitäten getrennt.

Ich bringe nun an dem Konduktor die beiden elektrischen Pendel wieder an. Wenn ich den Ebonitstab in die Nähe bringe, so divergieren sie, wenn ich ihn entferne, so fallen sie wieder zusammen. Wenn ich aber diesen Konduktor, während der Hartgummistab in der Nähe ist, einen Augenblick mit dem Finger berühre und dann den Stab entferne, so divergieren nun beide Pendel, obgleich ich den elektrischen Stab weit entfernt halte. Die Erklärung des Vorganges ist sehr einfach: Berühre ich den Konduktor, dessen Elektrizitäten durch die Nähe des elektrischen Stabes verteilt sind, mit der Hand, so wird die abgestoßene negative Elektrizität zur Erde abgeleitet, während seine positive, durch die negative des Ebonits gebunden, allein zurückbleibt; entferne ich nun zuerst die Hand, dann den Stab, so bleibt der Rest positiver Elektrizität auf dem ganzen Leiter verteilt zurück, wie die Pendel zeigen; daßnun an beiden Enden wirklich gleiche Elektrizitäten sind, können wir wieder mit dem Messingkügelchen nachweisen (hier führte Rudi den oben genannten Versuch nochmals aus). Dadurch sind wir also in stand gesetzt, einem isolierten Körper eine elektrische Ladung zu geben. Man sagt, z. B., dieser Messingkonduktor sei positiv geladen. Bringe ich in die Nähe eines solchen geladenen Körpers einen ungeladenen, mit der Erde in leitender Verbindung stehenden, z. B. meinen Finger, so sehen Sie, daß ein kleiner Funke überspringt. (Damit dieser Funke besser gesehen werde, beschattete Käthe mit einem großen schwarzen Karton den Konduktor und die Hand ihres Bruders.) Was ist nun dieser Funken, woher kommt er und wann tritt er auf? Die positive Elektrizität des Konduktors zieht die negative Elektrizität meines Körpers an; es sammelt sich also in meiner Fingerspitze eine gewisse Menge negativer Elektrizität an; je mehr ich den Finger dem Konduktor nähere, desto stärker naturgemäß wirken die beiden Elektrizitäten aufeinander und schließlich so stark, daß sie den Widerstand, den der Luftzwischenraum ihnen entgegensetzt, überwinden und sich durch die Luft hindurch vereinigen.

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