Dritter Vortrag

Abb. 90. Rudi hält seinen dritten Vortrag.

Den dritten Vortrag bestimmte Rudi wieder für solche Hörer, bei denen er keinerlei Vorkenntnisse, außer solchen, die sie sich in seinem ersten Vortrag erworben hatten, vorauszusetzen brauchte. Er sprach deshalb auch hier nochmals, aber kürzer, über dieEntdeckung des galvanischen Stromesund dieBeschaffenheit eines Elementessowie über die Zusammenstellung mehrerer Elemente zu einerBatterie. Dann ging er dazu über, an der Hand der bereits bekannten Experimente denEinfluß des galvanischen Stromes auf den Magnetenzu zeigen und die Beschaffenheit und Wirkung einesElektromagnetenzuerklären. Dann kam er auf die Beschreibung derelektrischen Klingel, desTelegraphenund derElektromotorenzu sprechen. Um auch das Wesen der Dynamomaschine erklären zu können, sprach er eingehender überMagnetinduktionundInduktionsströme, beschrieb diemagnetelektrische Maschineund führte schließlich dieDynamomaschinevor. Die verschiedenenAnkerkonstruktionen, wieT-, Ring- und Trommelanker, berührte er nur kurz. Damit hatte er hinreichend über die Erzeugung des galvanischen Stromes gesprochen und erklärte nun dieelektrische Straßenbahn,die Bogenlampe,das Glühlicht, elektrisch betriebeneVentilatoren, Heiz- und Kochapparateu. s. w. Dann ging er zur Beschreibung desAkkumulatorsüber und sprach noch kurz überSpannungen,Leitungsnetze,SicherungenundKurzschluß, um mit einer an seine Ausführungen über Induktionsströme anschließenden Beschreibung desTelephonsden Vortrag zu schließen.

Auf demBild Seite 112sehen wir Rudi, wie er nach dieser Disposition unter Käthes Assistenz die Herstellung der dabei benutzten Apparate und die mit ihnen ausgeführten Experimente beschreibt.

Abb. 91. Die elektrische Klingel.

Die elektrische Klingel.

Eine elektrische Klingel ist sehr einfach herzustellen.Abb. 91zeigt uns eine solche im Grundriß.aist ein Grundbrett von beliebigem Holz;bist ein Elektromagnet, denAbb. 92im Schnitt zeigt:aist ein Stück Bandeisen, in das die beiden Magnetschenkelb₁undb₂eingenietet sind.c,csind die Drahtspulen. Die Rähmchen für diese drehen wir aus Holz oder kleben sie aus Karton zusammen. Das Bewickeln von Drahtspulen haben wir im zweiten VortragSeite 93behandelt. Für eine Drahtrolle verwenden wir je nach Größe 12 bis 20meines 0,4 bis 0,6mmstarken Kupferdrahtes (für geringere Ansprüchegenügen auch 8 bis 10meines etwas stärkeren Drahtes).Die Endflächen der Magnetpole werden mit Papierscheibchen beklebt, weil sonst der Anker infolge des remanenten Magnetismus ab und zu haften bleiben könnte.c(Abb. 91) ist ein federnder Blechstreifen, den wir aus einer alten Uhrfeder oder aus Messingblech herstellen, das wir durch kräftiges Hämmern auf dem Ambos elastisch machen, daran wirde, der Eisenanker (ein Stück Bandeisen), angenietet oder angelötet. Die Magnetkerne und der Anker müssen gut durchgeglüht werden.dist ein Holzklotz, an dem das eine Ende der Federcbefestigt ist, das andere Ende wird mit einem Messinghämmerchen oder einer Messingkugel versehen; etwa in der Mitte wird ein Stückchen Platinblech aufgelötet, dem gegenüber die Kontaktspitzefauf einer kleinen Messingsäule ruht. Es ist gut, wenn manfmit einem Muttergewinde versieht, durch das eine Schraube eingedreht werden kann; an dieser lötet man vorn ein kurzes Stückchen Platindraht auf, das die Kontaktspitze bildet. Am Ende des Brettchensawird die Glockenschalegangebracht. Wie die einzelnen Teile untereinander in leitende Verbindung zu setzen sind, geht aus der Abbildung hervor. Über dem ganzen kann eine Schutzhülle aus Holz oder Pappe angebracht werden; die Glocke selbst muß natürlich frei bleiben.

Abb. 92. Elektromagnetkern mit Spulen (Schnitt).

Abb. 93. Schnitt durch den Kontaktknopf.

Der Kontaktknopf.

Wir können uns auch ohne Drehbank recht hübsche Kontaktknöpfe herstellen: Auf ein rundes Grundbrettchena(Abb. 93) wird in der Mitte ein Nagel mit einem breiten Messingkopfb(Reißnagel) eingeschlagen. Aus gehämmertem Messingblechschneiden wir einen spiralförmigen Streifen (Abb. 94), den wir so mit dem breiteren Ende nebenbanschrauben, daß das etwas in die Höhe gebogene schmälere genau überbzu stehen kommt. Die Kapsel stellen wir uns durch Übereinanderleimen von 3 bis 4 Ringen aus Zigarrenkistenholz her. (SieheAbb. 93.)

Abb. 94. Feder für den Kontaktknopf.

Abb. 95. Schaltungsschema einer Klingelanlage.

Abb. 96. Der Morseschreiber (Seitenansicht).

Zur Erklärung der Schaltungsweise der elektrischen Hausklingel stellte Rudi eine Tafel auf, deren ZeichnungAbb. 95zeigt.

Der Morsesche Telegraph.

Der Morsesche Telegraphenapparat ist nicht so schwer herzustellen, wie es vielleicht manchem scheinen möchte. Die ganze Konstruktion ist aus den beidenAbb. 96(Seitenansicht) und97(Grundriß) zu erkennen.aist das Grundbrett;b₁undb₂sind die Achsenträger für die Achse (c) des gleicharmigen Hebelsd, der aus einem Holzstäbchen mit quadratischem Querschnitte herzustellen ist. Fürcnehmen wir ein Messing- oder Eisenstäbchen, eventuell einen starken Nagel. Die Achse soll im Hebel fest sitzen, sich in ihren Lagern inb₁undb₂aber leicht drehen lassen. In das eine Ende des Hebels wirdder Anker, der mindestens 4mmdick und 1cmbreit sein soll, eingelassen; das andere Ende wird mit einer Drahtöse versehen, in welche die Spiralfedergeingehängt werden kann; letztere wird aus 0,6 bis 0,7mmstarkem Messingfederdraht durch Aufwickeln auf ein bleistiftstarkes Metallstäbchen hergestellt. Die Spannung regulieren wir erst später durch Verlängern oder Verkürzen des Aufhängehakensp. Statt der Spirale kann auch einfach eine Gummischnur verwendet werden.

Abb. 97. Der Morseschreiber (Aufsicht).

Der zweispulige Elektromagnetfwird ebenso hergestellt wie der der elektrischen Klingel; er muß aber etwas größer und stärker sein. Auf dem Hebeldwird an dem Ankerende ein etwa 1cmbreiter Blechstreifen aus gehämmertem, 0,5 bis 0,7mmstarkem Messingblech angebracht. Dieser Streifen soll nahezu so lang sein wie der Hebel selbst. Das vorderste Ende (1cm) wird rechtwinkelig aufgebogen und ein kurzes Stückchen Messingrohr mit etwa 5mmlichter Weite, in das wir später einen weichen Bleistift stecken, wird daselbst festgelötet. In denLagerträgern i₁undi₂sind, wie dies inAbb. 98zu sehen ist, zwei gedrehte Holzwalzen (k₁undk₂) eingelassen, die 1,5 bis 2cmdick sind. Der eine Lagerfortsatz der Walzek₂muß etwas länger sein, damit wir eine Kurbel an ihm befestigen können.

Abb. 98. Rollen zur Bewegung des Papierstreifens (Schnitt).

Da beide Walzen stets fest aufeinanderliegen müssen, so sind die Lager vonk₁so einzurichten, daß sie vermittels zweier Schrauben niedergedrückt werden können, wie dies ausAbb. 99zu ersehen ist: Aus dem oberen Ende des Lagerträgersiwird ein rechteckiges Stück (a), das die Bohrung für die Rollenachse enthält, herausgesägt und der dadurch entstandene rechteckige Einschnitt noch etwas vertieft. Damitanicht nach außen herausfallen kann, werden die Enden der Rollenachsen, nachdem die Stückchenadarübergeschoben sind, mit kleinen Scheibchen (c,Abb. 98) beklebt. Durch Aufschrauben des Leistchensb(Abb. 98und99) wirdaniedergedrückt, und dadurch werden die beiden Rollen, die wir noch je mit einem Stückchen Gummischlauch überziehen, aufeinandergepreßt. Die Lagerträgerisind so aufaanzuschrauben, daßk₁gerade unter das Messingröhrchen, das wir am Ende vonhangelötet haben, zu liegen kommt. Die beiden Trägerl₁,l₂haben oben offene Einschnitte, so daß wir den runden Holzstab, auf den wir die Papierstreifenrolle aufschieben, bequem einsetzen können. Nun führen wir noch die beiden Drahtenden des Elektromagneten zu zwei Klemmen an einem Ende des Brettchensa.

Abb. 99. Rollen zur Bewegung des Papierstreifens (Seitenansicht).

Wer etwa eine alte Wanduhr, die ihren Zweck als solche nicht mehr erfüllt, besitzt, kann diese zum maschinellen Antrieb für die Rollenkbenutzen. Alles für diesen Zweck Unnötige wird von der Uhr entfernt; also Zifferblatt, Zeiger, auch die Zahnradübersetzung 1 : 12 für den Stundenzeiger; ferner wird Pendel, Anker und Ankerrädchen herausgenommen. Das Rädchen, das zum Antrieb für das Ankerrädchen gedient hat, wird durch Anlöten zweier Blechplättchen mit Windflügeln versehen. Die Hauptachse, aufder der Minutenzeiger saß, wird mit der Rollek₂verbunden. Die Uhr selbst wird auch auf dem Grundbrette befestigt. In dem Werke bringen wir einen Hebel so verstellbar an, daß er das Flügelrädchen entweder freigibt oder festhält. Sollte nun die Geschwindigkeit, die die Uhr den Rollen erteilt, zu groß sein, so können wir, falls der Antrieb mit einem Gewicht erfolgt, dieses verkleinern. Bei Federantrieb geht das nicht; wir müssen deshalb das Ankerrädchen wieder einsetzen und an dieses die Flügel anlöten; durch Verbiegen der letzteren können wir die Geschwindigkeit noch weiter regeln. War die Geschwindigkeit zu gering, so müssen wir eben noch ein weiteres Übersetzungsrädchen herausnehmen.

Abb. 100. Morsetaster.

Wir brauchen nun noch den Taster, der inAbb. 100dargestellt ist. Er besteht aus einem Grundbrett und einem 1cmbreiten und etwa 7cmlangen Streifen aus federndem Messingblech, ist an einem Ende auf dem Grundbrett aufgeschraubt und am anderen, wie die Abbildung zeigt, umgebogen. Unter dem umgebogenen Ende ist ein Nagel mit einem Messingkopf angebracht. Dieser ist mit der einen, die Feder mit der zweiten Klemme in leitender Verbindung; mit der dritten Klemme ist ein Blechstreifen leitend verbunden, der über die Feder reicht und diese, wenn sie nicht niedergedrückt wird, berührt. Es ist gut, wenn die Verbindungsdrähte nicht nur eingeklemmt, sondern festgelötet werden.

Um den telegraphischen Verkehr zwischen zwei Stationen zu erläutern, hatte Rudi sich zwei Apparate gemacht, die er an den beiden Tischenden aufstellte und mit Batterie und Klingel so schaltete, wie dieAbb. 101zeigt. Hier sind die Apparate der beiden Stationen (I und II) folgendermaßen bezeichnet:M= Morseapparat,T= Taster,B=Batterie (3 bis 4 Leclanché-Elemente),g= Glocke undU= Umschalter. Letzterer ist ähnlich konstruiert wie der Kommutator (sieheSeite 101); er erlaubt mit einem Handgriff entweder die Glocke, oder den Morseapparat einzuschalten.

Abb. 101. Schaltungsschema der Morseapparate.

Angenommen, man will von Station I nach Station II telegraphieren, so hat man folgendes zu tun: Der Umschalter ist so zu stellen, daß der Morseapparat statt der Glocke eingeschaltet ist; dann wird der Taster niedergedrückt, wodurch die Glocke bei II ertönt. Dabei macht der Strom folgenden Weg: inT₁wird der Kontakta₁geschlossen; von da geht der Strom nachB₁,b₁,c₁,d₁,M₁,e₁,k₁,l₁,f,l₂, und da hierU₂noch auf die Glocke geschaltet ist, nacho₂, durchg₂hindurch nachp₂,n₂,i,n₁,m₁,g₁unda₁. Durch das Glockenzeichen aufmerksam gemacht, wird nun auf II der Umschalter vong₂auf den Morseapparat umgeschaltet und zum Zeichen, daß dies geschehen, der Taster ein paarmal niedergedrückt; dies bemerkt man in I an dem Aufschlagen des Ankers auf den Elektromagneten. In II wird nun der Papierstreifen in Bewegung gesetzt und in I der Taster. Drücken wir diesen längere Zeit nieder, etwa 1 Sekunde, so wird in II ebensolang der Anker angezogen und dadurch der Bleistiftauf das über die Rollen gleitende Papier gedrückt, wodurch ein Strich aufgezeichnet wird. Drückt man dagegen den Taster nur ganz kurz nieder, so wird dadurch nur ein Punkt entstehen. Aus verschiedenen Zusammenstellungen von Punkten und Strichen hat man ein Alphabet festgesetzt, das hier wiedergegeben werden soll.

Die Zeichen für die Buchstaben sind:

a . –j . – – –s . . .ä . – . –k – . –t –b – . . .l . – . .u . . –c – . – .m – –ü . . – –d – . .n – .v . . . –e .o – – –w . – –f . . – .ö – – – .x – . . –g – – .p . – – .y – . – –h . . . .q – – . –z – – . .i . .r . – .ch – – – –

a . –j . – – –s . . .

a . –

j . – – –

s . . .

ä . – . –k – . –t –

ä . – . –

k – . –

t –

b – . . .l . – . .u . . –

b – . . .

l . – . .

u . . –

c – . – .m – –ü . . – –

c – . – .

m – –

ü . . – –

d – . .n – .v . . . –

d – . .

n – .

v . . . –

e .o – – –w . – –

e .

o – – –

w . – –

f . . – .ö – – – .x – . . –

f . . – .

ö – – – .

x – . . –

g – – .p . – – .y – . – –

g – – .

p . – – .

y – . – –

h . . . .q – – . –z – – . .

h . . . .

q – – . –

z – – . .

i . .r . – .ch – – – –

i . .

r . – .

ch – – – –

Die Zeichen für die Zahlen sind:

1 . – – – –4 . . . . –8 – – – . .2 . . – – –5 . . . . .9 – – – – .3 . . . – –6 – . . . .0 – – – – –7 – – . . .

1 . – – – –4 . . . . –8 – – – . .

1 . – – – –

4 . . . . –

8 – – – . .

2 . . – – –5 . . . . .9 – – – – .

2 . . – – –

5 . . . . .

9 – – – – .

3 . . . – –6 – . . . .0 – – – – –

3 . . . – –

6 – . . . .

0 – – – – –

7 – – . . .

Weitere Zeichen sind noch für:

Punkt . . . . .Komma . – . – . –Fragezeichen . . – – . .

Punkt . . . . .

Komma . – . – . –

Fragezeichen . . – – . .

Ausrufzeichen – – . . – –

Nachdem Rudi seiner Schwester auf diese Weise ein Telegramm über den Tisch hinüber gesandt und Käthe es übersetzt hatte, erwähnte er noch, daß man in der Praxis die eine der beiden Leitungen nicht legt, sondern den Strom durch die Erde leitet. Auch erklärte er, daß man mit dieser einfachen Einrichtung nicht auf sehr große Entfernungen telegraphieren könnte, da in dem großen Widerstand des langen Drahtes der Strom so sehr geschwächt würde, daß er nicht mehr im stande wäre, einen Morseapparat in Tätigkeit zu setzen. Man bediene sich deshalb der sogenannten Relais. Rudi beschrieb nur die Einrichtungund Schaltung des Relais, da er sich keines hergestellt hatte. Er mußte es jedoch später für die drahtlose Telegraphie anfertigen, und es sei deshalb schon hier beschrieben.

Das Relais.

Abb. 102zeigt das Relais im Grundriß. Im wesentlichen ist es konstruiert wie die elektrische Glocke; nur fehlt die Glockenschale, und die Kontaktspitze befindet sich auf der Seite des Ankers, auf der auch der Elektromagnet ist. Der Anker stehthöchstens0,5mmvon den Magnetpolen entfernt, und die Feder darf nicht sehr stark sein; ihre Spannung kann mit der Stellschraubeereguliert werden. Man darf nicht vergessen, die Polenden mit Papier zu bekleben. Die Kontaktspitze ist so zu stellen, daß sie etwa 0,5mmvon der ihr gegenüberliegenden Verlängerung der Feder absteht. Für normale Ansprüche genügt hier die gleiche Bewickelung, wie bei der Klingel. Nehmen wir mehr und etwas dünneren Draht, so wird das Instrument empfindlicher.

Abb. 102. Relais im Grundriß.

Zum Gebrauche werden die Fernleitungen an die beiden Klemmenaundbangeschlossen; die Klemmecwird mit der einen Klemme des Morseapparates,dmit dem einen Pol der Batterie und die andere Klemme des Apparats mit dem anderen Pole der Batterie verbunden. Kommt nun durch die Ferndrähte von der anderen Station ein Strom, so wird er, auch wenn er sehr schwach ist, den Anker des empfindlichen Relais anziehen; dadurch wird aber der lokale, durch den Morseapparat gehende Batteriestrom geschlossen und der Schreibstift auf den Papierstreifen niedergedrückt. Hört der Fernstrom auf, so geht der Anker des Relais zurück und unterbricht damit auch den lokalen Strom u. s. w.

Der Elektromotor.

Eine weitere, in der Praxis ungeheuer wichtig gewordene elektrische Maschine ist der Elektromotor.

Alle die Konstruktionen, nach denen man sich gute Elektromotorenselbst anfertigen kann, hier zu beschreiben, würde zu weit führen. Es seien deshalb nur die Haupttypen erwähnt.

Abb. 103. Elektromotor im Grundriß.

a)Mit zweipoligem Hufeisenanker.Der einfachste Motor besteht aus zwei einander mit den Polen gegenüberstehenden Elektromagneten, von denen der eine fest (Feldmagnet), der andere drehbar ist (Anker). Die Anordnung geht ausAbb. 103hervor.Aist der feste,Bder bewegliche Magnet; beide sind im wesentlichen ebenso hergestellt wie die der elektrischen Klingel, nur müssen hier die beiden Magnetschenkel weiter auseinanderstehen, da zwischen ihnen die Achse und deren Lagerträger Platz finden müssen. Das Verbindungsstück des drehbaren Magneten ist in der Mitte mit einer Bohrung versehen zur Aufnahme der Achse, die angelötet werden kann. Die Lager werden so hergestellt, wie es schon früher (sieheSeite 22 u. f.) beschrieben wurde, und müssen auch hier gleich eingeölt werden. Beicwird die Achse mit einer Feile etwas aufgerauht und auf eine Strecke von 1 bis 2cmin 2 oder 3 Lagen mit Bindfaden umwunden. Dabei ist darauf zu achten, daß alle Windungen regelmäßig nebeneinander liegen. Der dadurch entstandene Wulst ist reichlich mit Schellacklösung (sieheSeite 20) zu bestreichen. Er muß so dick sein, daß wir gerade noch ein etwa 1,5cmlanges Stückchen Messingrohr darüberschieben können. Letzteres wird in zwei Halbzylinder zersägt und so auf dem Wulste befestigt, daß die beiden Hälften einander nicht berühren. Ihre Befestigung erfolgt dadurch, daß wir sie nahe den äußeren Rändern mehrmals mit einem starken Seidenfaden umwinden (siehe auch Seite 143,Abb. 121).Diesen Teil der Maschine nennt man denKollektor, obgleich die Bezeichnung hier nicht ganz richtig ist; besser wäre es, diesen Teil Kommutator zu nennen; denn er bewirkt, daß die Stromrichtung im Anker im geeigneten Moment geändert wird. Der Ausdruck Kollektor ist von den Ring- und Trommelankermaschinen übernommen. — Die Enden der Ankerbewickelung sind an den beiden Halbröhrchen, deren Stellung zu den Magnetpolen ausAbb. 104zu erkennen ist, anzulöten. Der Strom wird dem Anker durch zwei auf dem Kollektor schleifende Federn aus Kupferblech (aundb) zugeführt. Wie die einzelnen Drähte zu verbinden sind, geht ausAbb. 103hervor. Der Strom tritt beidein, geht durch die beiden Spulen des Feldmagneten zur oberen Schleiffeder (b), durch die Ankerwickelung zur unteren Schleiffeder (a) und durchezur Stromquelle zurück.

Abb. 104. Wirkungsschema des Elektromotors.

Betrachten wir nun die drei schematischen Bilder derAbb. 104. InAgeht der Strom so durch den Draht, daß die Pole die vermerkten Vorzeichen erhalten. Die Folge davon ist, daß die Ankerpole von denen des Feldmagneten angezogen werden, bis sie die inBangedeuteteStellung erreicht haben. Hier wird nun die Stromrichtung in der Ankerwickelung gewechselt, da der zur unteren Schleiffeder eintretende Strom jetzt durch die andere Kollektorhälfte in die Ankerwindungen eintritt; dadurch werden die einander gegenüberstehenden Pole gleichnamig magnetisch und stoßen einander ab, wodurch die StellungCerreicht wird u. s. w.

Abb. 105. Vierpoliger Hufeisenanker.

Abb. 106. Verlauf des Stromes beim vierpoligen Anker.

b)Mit vierpoligem Hufeisenanker.Wollen wir die Wirkung dieses Motors verstärken, so können wir statt eines zweipoligen einen vierpoligen Anker verwenden, wie ihnAbb. 105zeigt. Dementsprechend ist auch der Kollektor vierteilig zu machen, und es sind die Drahtenden der einzelnen Spulen so mit den vier Kollektorlamellen zu verbinden, wie dasAbb. 106zeigt. Hier sind die beiden Schleiffedern, das heißt die Stellen, an denen der Strom ein- und austritt, mit den Pfeilen α und β bezeichnet. Wie dann der Strom die Magnetpole umkreist, ist durch kleine Pfeile angedeutet. Wir können uns neben der Ampereschen Schwimmerregel zur Bestimmung der Magnetpole noch eine andere, etwas einfachere Regel merken. Sehen wir auf die Polfläche eines Elektromagneten und lassen den Stromgegendie Richtung der Uhrzeigerbewegung, alsolinksherum kreisen, sowird der Pol einNordpol; geht dagegen der Strom in gleicher Drehungsrichtung wie der Uhrzeiger, also rechts herum, so wird der Pol einSüdpol.

Wir können noch weiter gehen und auch den Feldmagnet vierpolig machen. Dann müssen aber die einandergegenüberstehendenPole des Ankers jeweilsgleichnamigmagnetisch sein und ebenso die Pole des Feldmagneten. Die Stromumkehr im Anker muß immer dann erfolgen, wenn Anker und Feldmagnetpole einander gegenüberstehen.

Abb. 107. Sechspoliger Elektromotor.

c)Mit sternförmigem sechspoligem Anker.Abb. 107zeigt eine sechspolige Maschine, bei der aber Feldmagnete und Anker etwas anders angeordnet sind als bei der oben beschriebenen Maschine. Diese nach einer photographischen Aufnahme wiedergegebene Maschine kann sich jeder mit sehr geringen Hilfsmitteln anfertigen. Der Anker besteht aus einem sechsteiligen Stern, der aus geglühtem Eisendraht zusammengesetzt ist. Jeder Teil dieses Sternes besteht aus einem Drahtbündel, das fest mitdünnem Bindfaden zu umwinden ist. Durch die Mitte geht eine als Achse dienende Messingstange, die mit den Drähten verlötet ist. Damit die Polenden des Ankers alle gleichweit von der Mitte entfernt seien — und das ist sehr wichtig —, wurden die einzelnen Drähte zuerst etwas länger genommen und die umwundenen Bündel dann an der richtigen Stelle abgesägt; denn feilen lassen sich die Enden solcher Drahtbündel nicht gut. Die einzelnen Schenkel des Feldmagneten sind gleichfalls aus Drahtstücken hergestellt, die in ein aus vier Bandeisenstreifen hergestelltes und mit Draht umwundenes Sechseck eingeklemmt sind. In die vier Eisenbänder wurden an den sechs Stellen der Magnetschenkel halbrunde Ausschnitte eingefeilt, in welche die runden Drahtbündel eingeklemmt werden konnten, ohne ihre Form zu verlieren. Die Maschine ist für zweiphasigen Wechselstrom von 120 Volt gebaut, kann aber auch für Gleichstrom verwendet werden und dient zum Antrieb für eine Influenzelektrisiermaschine von 50cmScheibendurchmesser. Der Abstand zweier Sechseckseiten beträgt 20cm. Werden die Magnetenden noch mit Polschuhen versehen (siehe unten), so wird die Wirkung erhöht.

d)Mit Doppel-T-Anker.Die Motoren mit dem Doppel-T-Anker sind zwar in ihrer Konstruktion sehr einfach, haben aber den Nachteil, daß wir uns den Anker, wie den Feldmagnet nicht selbst herstellen können. Wir kommen auf diese Ankerform bei der magnetelektrischen Maschine (Seite 138 u. f.) nochmals zurück und gehen darum hier nicht näher darauf ein. Bei all den hier beschriebenen Maschinen sind die Lager für die Achsen nach der aufSeite 22 u. f.angegebenen Weise anzufertigen und sofort zu ölen.

e)Mit Ringanker.Rudi erklärte in diesem Vortrag auch den Grammeschen Ring ziemlich ausführlich. Er hatte sich einen Ringankermotor gebaut, der ihn allerdings sehr viel Zeit und Arbeit kostete, wobei er sich aber durch manchen Mißerfolg nicht abschrecken ließ.

Es möge hier die Herstellung einer solchen Ringmaschine beschrieben werden; doch es sei vorher erwähnt, daß nur sauberste und sorgfältigste Arbeit einen guten Erfolg verbürgt.

Zuerst wollen wir jedoch das Wesen des GrammeschenRinges kennen lernen, das Rudi mit einem einfachen Experiment seinen Hörern klar machte. Er umwickelte zwei halbkreisförmig gebogene kleine Eisenstangen nach der inAbb. 108angegebenen Weise in wenig Windungen mit je einem isolierten Kupferdrahte, durch den er dann in einer bestimmten Richtung den Strom schickte und die dabei entstehenden Magnetpole durch die Ablenkung der Magnetnadel erkennen ließ. Als er nun die beiden Halbkreise so mit den gleichnamigen Polen zusammenhielt, daß ein geschlossener Kreis entstand, wirkte der Ring wie ein einziger, zweipoliger Magnet.

Abb. 108. Entstehung der Pole im Grammeschen Ring.Abb. 109. Form f. d. Grammeschen Ring.

Abb. 108. Entstehung der Pole im Grammeschen Ring.

Abb. 109. Form f. d. Grammeschen Ring.

So einfach die Herstellung dieses Modells des Grammeschen Ringes ist, soviel Mühe und Sorgfalt erfordert der richtige Ringanker.

Der Kern des Ankers, der die Form eines flachen Ringes erhält, wird aus 0,5mmstarkem gut durchgeglühtem Eisendraht hergestellt, indem wir den Draht auf eine entsprechende Form aufwinden. Den Schnitt durch diese Form zeigtAbb. 109. Ein rundes Brettchen, dessen Durchmesser gleich dem der Öffnung des Ringes ist, wird beiderseits mit zwei größeren Brettchen begrenzt, so daß eine Rinne entsteht, in die der Draht hineingewickelt wird. (Die Größenverhältnisse der einzelnen Teile kann man derAbb. 114entnehmen.) Zwischen die einzelnen Lagen wird reichlich eine dicke Schellacklösung gegossen, die nach dem Trocknen den Draht zusammenhält, so daß die runden Brettchen entfernt werden können.

Der Ring wird nun mit zwölf kleinen Drahtspulen umgeben, wie wir ausAbb. 110ersehen können. Um diese Spulen möglichst regelmäßig anbringen zu können, bezeichnen wir die betreffenden Stellen durch Papierstreifchen,die wir mit Schellack aufkleben. Jede Spule erhält drei bis vier Lagen einesgutisolierten Kupferdrahtes. Über die Drahtstärken wird weiter unten (Seite 134) noch ausführlich gesprochen werden. Kommt mit Baumwolle umsponnener Draht zur Verwendung, so ist dieser während des Aufwickelns mit Schellacklösung zu bestreichen. Bei doppelt mit Seide umsponnenem Draht ist das nicht nötig, es trägt jedoch zur größeren Festigkeit der Spulen bei. Die Drahtenden werden von ihrer Isolierung befreit, und jeweils wird der Anfang des Drahtes der einen Spule mit dem Ende des Drahtes der nächsten zusammengedreht.

Abb. 110. Der mit 12 Spulen bewickelte Grammesche Ring.

Abb. 111. Holzkern für den Grammeschen Ring (Schnitt).Abb. 112. Schnitt durch Holzkern und Ring.

Abb. 111. Holzkern für den Grammeschen Ring (Schnitt).

Abb. 112. Schnitt durch Holzkern und Ring.

Um den Anker bequem auf eine Achse montieren zu können, lassen wir uns einen Holzkern drehen, denAbb. 111im Durchschnitt zeigt. Der dickere Teil soll gerade in den bewickelten Ring hineinpassen und der dünnere einen Durchmesser von mindestens 1,5cmhaben.Abb. 112zeigt diesen Kern nochmals im Schnitt mit dem darübergeschobenen Ring, der an seiner Stelle genau senkrecht zu der Richtung der Längsbohrung fest sitzen muß. Um den Ring möglichst fest mit dem Holze zu verbinden, bestreichen wir beide Teile vor dem Zusammenfügen mit Schellackkitt (sieheSeite 5).

Der dünnere Teil des Holzkerns wird nun in zwölf gleiche Teile eingeteilt; auf den Teilstrichen sollen Kupferblechstreifen befestigt werden, die, wieAbb. 113zeigt, alle an ihrem hinteren Ende umgebogen sind und an dem dickeren Teil des Kernes anliegen. Die Streifen (Kollektorlamellen) sollen so breit sein, daß die Zwischenräumezwischen den einzelnen nur etwa 1mmbetragen. Um die Lamellen sicher und regelmäßig befestigen zu können, verfahren wir folgendermaßen: Wir bestreichen den Kern mit sehr dicker Schellacklösung und drücken die heißgemachten Blechstreifen auf, wenn der Schellack fast getrocknet ist. Die Streifen müssen sofort genau an ihre richtige Stelle gebracht werden, da sie nachträglich nicht mehr verschoben werden können. Um zu verhindern, daß sie beim Gange der Maschine durch die Zentrifugalkraft abgeschleudert werden, müssen wir sie nahe dem vorderen und hinteren Ende mit in Schellack getränktem Bindfaden umwinden (siehe auchAbb. 114). Nun werden die an dem dickeren Teil des Holzkernes anliegenden Enden der Kupferstreifen gereinigt und mit den zusammengedrehten Drahtenden der Spulen verlötet.

Abb. 113. Ringanker mit Kollektor.

Abb. 114. Fertiger Motor (links Ansicht, rechts Schnitt).

Die übrigen Teile der Maschine sind alle ausAbb. 114und115zu erkennen. Die linke Hälfte derAbb. 114ist alsAnsichtvon vorne, die rechte als Horizontalschnitt gezeichnet; nur der Kollektor und das Schleiffedergestell sind nicht geteilt, sondern ganz als Ansicht gezeichnet.

Zur Erzeugung eines kräftigen magnetischen Feldes, in welchem sich der Anker drehen soll, dienen zwei starke Elektromagnete. Für geringere Ansprüche genügt auch einer; es ist dann nur der untere inAbb. 114auszuführen.

Der untere Magnet wird ähnlich hergestellt, wie der, den wir aufSeite 113kennen gelernt haben. In ein ziemlich langes Stück Bandeisenb(Abb. 114) wird in die Mitte ein Loch gebohrt, das später das Lager für die Achse aufnehmen soll. In einem Abstand von der Mitte, der sich aus der Figur ergibt, sind zwei starke Stücke Rundeisenceinzunieten, die die Magnetschenkel bilden. Die Nietfortsätze (d) sind durch Befeilen oder auf der Drehbank herzustellen. Wer im Besitze eines Gewindeschneideapparates ist, tut am besten, alle in der Figur als vernietet gezeichneten Teile zu verschrauben. Um den Ring auf einer möglichst großen Fläche zu umfassen, werden die Pole mit sogenannten Polschuhen (e) versehen. Die Form eines Polschuhes ist ausAbb. 116, sein Größenverhältnis zum Anker anAbb. 115(e¹) zu erkennen (e¹sind zwar die Polschuhe des oberen Magneten; diese aber haben genau dieselbe Form wie die des unteren). Bevor wir die Polschuhe aufnieten, müssen die fertig gewickelten Drahtspulen (f) über die Kerne geschoben werden. (Über Drahtstärken siehe unten.)

Die beiden Schenkel des oberen Magneten sind etwas anders geformt. Damit die Gestelle der Schleiffedern Platz und Spielraum haben, sitzen die Kerne, die hier flach sind, weiter außen.b¹ist ein Stück Bandeisen von derselben Stärke wieb. Es enthält in der Mitte ebenfalls eine Bohrung zur Aufnahme des Lagers, ferner zwei Löcher für die beiden Nietzapfen (d¹) des flachen Kernesc¹; dieser erhält auf seiner Außenseite einen kurzen Fortsatz (in der Figur etwas zu lang gezeichnet), der nach unten zeigt und dem Anker, wie dies aus der Figur zu ersehen ist, möglichst nahe steht. Die übrigen Löcher inb¹werden jetzt auch gleich eingebohrt, doch soll erst später ihre Lage und Weite mitgeteilt werden. Diese Teile können wir auch inAbb. 115erkennen. Die einzelnen Stücke sind da mit denselben Buchstaben bezeichnet wie inAbb. 114. Die linke Hälfte der Abbildung ist als von oben gesehen gezeichnet; die rechte ist so gedacht, als wäre die Maschine in Höhe der Kollektormitte durchschnitten und ebenfalls von oben gesehen. Entsprechend dem flachen Querschnitt der Kernec¹sind auch die Drahtspulenf¹flach, genau über den Kern passend herzustellen. Die Polschuhee¹werden wie bei dem unteren Magneten erst dann aufgenietet, wenn die bewickelten Spulen über die Kerne geschoben sind. Dac¹weiter von der Mitte entfernt ist alsc, so muße¹so anc¹angenietet werden, daß die Abstände vone,eunde¹,e¹gleich sind; denn die Polschuhe sollen nachher beim Montieren der Maschine genau übereinander liegen.

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