Anhang

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D

Da Stahlmagnete, wie sie für Telephone gebraucht werden, nicht im Handel zu bekommen sind, auch ziemlich teuer wären und wir sie kaum mit genügender Sorgfalt selbst herstellen könnten, so verwenden wir statt dessen Elektromagnete. Wir können dann auch den immerhin umständlich herzustellenden Transformator ganz weglassen, das heißt, ihn durch eine ganz besondere Anordnung ersetzen.

Für eine Fernsprechanlage sind natürlich zwei vollkommen gleiche Stationen nötig. Im folgenden werden alle Angaben nur für eine Station gemacht, man hat sich also alles angegebene Material doppelt zu beschaffen.

Das Mikrophon.

Aus Zigarrenkistenholz sägen wir uns zwei Ringe; ihr innerer Durchmesser sei 7, ihr äußerer 9cm. Zwischen sie wird mit gutem Tischlerleim ein in Wasser aufgeweichtes Pergamentpapier geklebt; dabei sollen die Fasern des Holzes der beiden Ringe einander senkrecht kreuzen. Außerdem müssen die Ringe mit einer nicht zu geringen Anzahl von Drahtstiftchen zusammengenagelt werden.

Die Kohlenkontakte stellen wir uns aus Reststücken von Bogenlampenkohlen oder aus Elementkohlen her. Letztere dürfen aber noch nicht viel in der Elementfüllung gestanden haben. Wir brauchen zwei rechteckige Stücke; Form und Größe geben wir ihnen durch Sägen und durch Schleifen auf einem rauhen Stein. Jedes Stück ist 40 : 15 : 10mmgroß. Außerdem brauchen wir vier kleine Walzen mit kegelförmig zugespitzten Enden; diese sind 20mmlang, 7mmdick. In die rechteckigen Stücke werden mit einemVersenker (Krauskopf) vier trichterförmige Vertiefungen gebohrt.Abb. 221zeigt inaundbdiese Kohlenteile. Darauf werden, wie ausAbb. 222hervorgeht, die beiden Kohlenstücke, die mit ihren Vertiefungen die vier Rollen zwischen sich aufgenommen haben, so auf die Pergamentmembranemaufgeleimt, daß die kleinen Walzen nicht herausfallen können, aber doch völlig freien Spielraum haben, sich nirgends klemmen, und nur ganz lose aufliegen.

Abb. 221. Kohlen zum Mikrophon.

Abb. 221. Kohlen zum Mikrophon.

Abb. 222. Mikrophon.

Abb. 222. Mikrophon.

Aus starkem Messingdraht biegen wir zwei hufeisenförmige Klammern, löten an jeder einen Kupferdraht (c,d) fest, den wir zur Spirale drehen. Die Klammern werden so über die Kohlen geschoben (Abb. 222), daß diese mit Federkraft fest umschließen. Endlich wird der HolzringRnoch mit drei je 2cmhohen HolzstollenA,B,Cversehen.

Das Telephon.

Weniger einfach gestaltet sich die Herstellung des Hörapparates, desTelephones. Den Kern für den Elektromagnet biegt mansich (in kaltem Zustande) aus gewöhnlichem Bandeisen in Hufeisenform.Aus Abb. 223gehen alle Maße deutlich hervor. Die Enden des Hufeisens feilt man auf eine Ausdehnung von 18mmzu Zylindern von 7mmDurchmesser (Abb. 224).

Abb. 223. Hufeisenmagnet für das Telephon.

Abb. 223. Hufeisenmagnet für das Telephon.

Die Rähmchen für die Drahtspulen fertigen wir aus dünnem (Messing-, Kupfer- oder)Zinkblech. Sie sollen genau über die Schenkel des Magnetkernes passen und 4cmhoch sein. Ihre Form geht hinreichend deutlich ausAbb. 225hervor. Die Spulen werden mit einer dicken Schellacklösung (Seite 5) überstrichen und nach dem Trocknen bewickelt.

Abb. 224. Zylinderende des Magneten.Abb. 225. Spule.

Abb. 224. Zylinderende des Magneten.

Abb. 224. Zylinderende des Magneten.

Abb. 225. Spule.

Abb. 225. Spule.

Für jede Spule brauchen wir 6 bis 7mmit Baumwolle isolierten, 0,7mmstarken Kupferdraht. Die Bewicklung ist sorgfältig auszuführen; jede Lage ist von der nächsten durch ein in Schellacklösung getränktes Papier zu trennen. Wir stellen vier oder fünf Lagen zu je 35 bis 40 Windungen her. Die fertigen Spulen werden über die Schenkel des Magnetkernes geschoben und die zwei entsprechenden Drahtenden (sieheSeite 103u.133) miteinanderverlötet.

Wir kommen jetzt zur Herstellung der sekundärenSpulen, die auf das 18mmlange zylindrische Ende der Magnetschenkel geschoben werden sollen. (Über Anfertigung von Drahtspulen vergleicheSeite 91,165,174 u. f.) Zur Anfertigung einer solchen Spule verfahren wir folgendermaßen. Wir umwinden eines der runden Schenkelenden mit einer regelmäßigen Lage von Nähfaden. Darüber wickeln wir in 3 bis 4 Lagen dünnes Paraffinpapier in einem 16mmbreiten Streifen. Darauf wird diese Paraffinhülle über einer Flamme etwas erwärmt, so daß sich das Paraffin zwischen den einzelnen Lagen vereinigt. Ist das durch die Erwärmung weich gewordene Papier wieder erstarrt, so ziehen wir den Faden zwischen Papier und Kern heraus und nehmen das kleine Papierröllchen ab. Es bildet die Grundlage für die Drahtspule. Bevor wir jedoch mit dem Bewickeln beginnen, umwickeln wir, wie vorhin das Polende, ein 7mmdickes, rundes Holzstäbchen mit Faden und schieben die kleine Papierhülle darauf, so daß sie fest sitzt.

Zur Bewicklung nehmen wir 0,15 bis 0,2mmstarken, mitSeideisolierten Kupferdraht. Wir können eine Lage zu 60 Windungen rechnen, 20 bis 30 Lagen sind erforderlich; für eine Windung brauchen wir im Durchschnitt 3,8cmDraht, somit brauchen wir für jede Spule (25 Lagen angenommen) 25 · 60 · 38mmgleich 57mvon 0,2mmstarkem Draht. Sollen die beiden Stationen sehr weit auseinanderliegen (über 1 bis 2km), so empfiehlt es sich, 0,15 bis 0,1mmstarken Draht zu gebrauchen und entsprechend mehr Windungen (bis 50 Lagen zu je 60 Windungen) zu nehmen.

Das Bewickeln führen wir am besten mit der Hand aus (SpulapparatSeite 165ist hierfür nicht zu empfehlen). Wir nehmen das Holzstäbchen mit dem Papierröllchen in die linke Hand, nachdem wir den Drahtanfang nahe dem Röllchen am Holzstäbchen befestigt haben. Dann drehen wir das Stäbchen zwischen Daumen und Zeigefinger der Linken und lassen den Draht durch die Rechte gleiten, mit dessen Daumen und Zeigefinger wir ihn lenken. Es muß Lage sorgfältig neben Lage gelegt werden. Sind wir nahe dem Ende des Papierröllchens angelangt, so ist dieerste Lage beendet; sie wird mit heißem Paraffin bestrichen und mit einem dünnen Paraffinpapierplättchen umgeben. Schellack eignet sich hier deshalb nicht als Isoliermaterial, weil er zu langsam trocknet und die Finger in unangenehmer Weise klebrig macht. Darauf wird die zweite Lage gelegt u. s. w., bis die gewünschte Anzahl vorhanden ist.

Spulenrähmchen mit Randscheiben zu verwenden, ist nicht vorteilhaft, da sie viel schwieriger zu bewickeln sind. Bei dem angegebenen Verfahren ist nur darauf zu achten, daß jede Lage genau so viel Windungen hat wie die vorhergehende; um das zu erreichen, brauchen die Lagen nicht gezählt zu werden, denn man sieht durch das durchscheinende Paraffinpapier, das beiderseits etwa 1mmüberstehen soll, hindurch und erkennt leicht, wenn die eine Lage gerade so weit gewickelt ist als die vorhergehende.

Die fertigen Spulen werden schließlich noch 2 bis 3mal mit einer dicken Schellacklösung überstrichen. — Man achte darauf, daß die freien Drahtenden nicht abbrechen. Ist der letzte Schellacküberzug getrocknet, so werden die Spulen auf die Zylinderfortsätze der Elektromagnete geschoben, und die entsprechenden Drahtenden in derselben Weise wie die der primären Spulen miteinander verlötet.

Abb. 226zeigt die Anordnung der weiteren Teile des Telephons. Die primären Spulen (B,aundb), — die in der Abbildung übrigens versehentlich anstatt oval mit kreisrundem Schnitt gezeichnet sind, wie auch die Löcher inaundboval sein müssen — klemmen wir zwischen zwei Brettchencundc₁, die wir mittels der Holzschraubenx,yundzzusammenziehen. Auf diese Brettchen leimen wir eine aus Zigarrenkistenholz gesägte runde Scheibe (C,I), die zwei ovale Öffnungen (aundb) hat, um die beiden Primärspulen des Magneten durchzulassen. BeiAsehen wir die primären Spulenaundb, das vordere Brettchenc, die Köpfe der drei Schraubenx,yundz(in der Ansicht) und die ScheibeI(im Schnitt) an dem Elektromagnet befestigt.

Abb. 226. Die einzelnen Teile zum Telephon.

Abb. 226. Die einzelnen Teile zum Telephon.

Am Rande der ScheibeIerrichten wir vier oder sechs nicht zu schwache HolzsäulenS, die in gleichmäßigen Abständenvon unten her festzuschrauben sind. Diese Säulen müssen einen RahmenRtragen, der genau so hergestellt wird, wie der RahmenRdes Mikrophons (Abb. 222). Sein äußerer Durchmesser sei gleich dem der ScheibeI, sein innerer mindestens 7cm. Genau in die Mitte der Pergamentmembranem, auf die von den Magnetpolen abgewendete Seite, ist ein dünneskreisrundesBlechscheibcheneaufzukleben, dessen Durchmesser 4 bis 4,5cm, also etwas mehr betragen soll, als der Abstand der äußerenRänder der Polenden des Elektromagneten. Die Blechscheibe schneide man aus möglichst dünnemWeißblechmit einer gewöhnlichen Schere aus und achte dabei darauf, daß die Scheibe völlig eben und frei von Beulen bleibe. Das Aufleimen geschieht mit gewöhnlichem Tischlerleim oder Schellack.

Darauf wird ein hinreichend langer Streifen Pergamentpapier, der so breit ist, als die SäulenShoch sind, etwas angefeuchtet, mit einem Ende an einer der Säulen angeklebt, dann mehrmals außen um die übrigen Säulen herumgewunden, und schließlich wird sein Ende wieder angeklebt. Es entsteht dadurch zwischen den Säulen ein völlig geschlossener Raum, in welchem die Magnetpole mit den sekundären Spulen eingeschlossen sind.

An den Brettchencundc₁bringen wir noch vier kleine Klemmschrauben α, β, γ und δ an. In derAbb. 226sind die Klemmen β und δ so gezeichnet, als säßen sie auch anc, während sie an dem verdecktenc₁zu befestigen sind. Die Drahtenden der primären Spule werden an α und β, die der sekundären an γ und δ angelötet. Wo es sich irgend ermöglichen läßt, sollen Drahtverbindungen immer angelötet werden.

Abb. 227. Schnitt durch den Schallbecher.

Abb. 227. Schnitt durch den Schallbecher.

Wir müssen jetzt noch über der Membrane einen Schallbecher anbringen. Wer eine Drehbank besitzt, dreht sich den Schallbecher aus einem Stück Holz. Wir können ihn aber auch ohne Drehbank sehr einfach auf folgende Weise herstellen. Wir sägen ausdünnemZigarrenkistenholz oder aus starkem Pappendeckel sieben runde Scheiben (1 bis 7 inAbb. 227) von der Größe der inAbb. 226cdargestellten und versehenjede mit einer einzigen zentralen Öffnung; die in Nr. 1 soll 1,5 bis 2cmDurchmesser haben, die von Nr. 2 etwas mehr u. s. w. bis bei Nr. 7 der Durchmesser 6 bis 7cmgroß ist. Diese sieben Brettchen — wenn wir dickere Brettchen verwenden, genügen auch fünf — werden, wie ausAbb. 9zu erkennen ist, aufeinandergeleimt; dann feilen wir die Kanten der treppenartigen Innenseite (inAbb. 227rechts) etwas rund (inAbb. 227links) und leimen den Schalltrichter auf den RingRauf.

Die Entfernung der Membrane von den Magnetpolen soll 0,5 bis 1mmbetragen; jedenfalls darf sie nicht zu nahe stehen, so daß sie durch die Anziehung des Elektromagneten auf das Blechplättchen mit den Magnetpolen in Berührung kommt. Man kann den Abstand leicht regulieren, indem man die Schraubenx,y,z(inAbb. 226) etwas lockert, die Membrane mit dem ganzen Gehäuse in die richtige Lage bringt und danach die drei Schrauben wieder fest anzieht.

Die für jede Station nötige Anrufklingel können wir uns ebenfalls selbst herstellen, nach der aufSeite 113gegebenen Beschreibung. Ferner brauchen wir für jede Station 3 bis 4 gute Salmiakelemente (sieheSeite 58 u. f.).

Die Schaltvorrichtung.

Das Mikrophon und den Umschalter, vielleicht auch die Glocke, montieren wir auf einem mit Rückleisten versehenen starken Brette von passender Größe. Oben in der Mitte wird das MikrophonMbefestigt, die Kohlenkontakte nach dem Brette zugekehrt (Abb. 228). BeiPist der Drehpunkt eines Hebelsa, der von einer hinreichend starken SpiralfederFnach oben gezogen wird. Der Hebel wird aus einer dünnen Eisenstange oder einem hinreichend starken, nötigenfalls doppelten Blechstreifen hergestellt. An seinem Ende ist er so gebogen, daß das TelephonTeingehängt werden kann, von dessen Gewicht er nach unten gezogen wird. Dieser Hebel wird mit einem mit Schellacklösung getränkten Leinenstreifen umwickelt. Darauf wird an drei Stellen (1, 2, 3) je ein Streifen aus Messing- oder Kupferblech um den bewickelten Hebel herumgewunden. Die drei Streifen müssen völlig voneinander isoliert unverrückbar festsitzen, was mandurch Anwendung von etwas Schellackkitt (Seite 5) am sichersten erreicht.

Abb. 228. Schaltungsschema der Telephonanlage.

Abb. 228. Schaltungsschema der Telephonanlage.

Jetzt schrauben wir unter dem mittleren (2) Blechring zwei Messingblechstreifen parallel nebeneinander so auf dem Grundbrett fest, daß sie federnd von hinten gegen den Ring 2 des niedergezogenen Hebels drücken und dadurch zwischen ihnen eine metallische Verbindung hergestellt wird. Zwei andere Paare von Messingblechstreifen stehen in ähnlicher Beziehung zu den Blechstücken 1 und 3, mit dem Unterschied, daß sie sich nicht unter, sondern über ihm befinden, der Kontakt also nur dann hergestellt wird, wenndurch das Aushängen des Telephons der Hebel von der Feder in die Höhe gezogen wird, in welcher Lage dann die beiden Messingstreifen bei 2 wieder voneinander isoliert sind.

Ein zweiter Armbist als zweiarmiger Hebel um die AchseP¹drehbar und wird durch eine FederF¹links nach unten, also rechts nach oben gezogen. Er ist gerade wie der Hebelarmamit einem in Schellack getränkten Leinenstreifen zu umwickeln und trägt zwei Blechstücke (4 und 5), die genau wie beiazu befestigen sind.Über4 undunter5 sind ebenfalls zwei Blechstreifen angebracht.

Es ist nun noch zu besprechen, wie die einzelnen Teile miteinander zu verbinden sind. In derAbb. 228sind die einzelnen Drähte weit auseinandergerückt gezeichnet, um das Schema übersichtlicher zu gestalten. In Wirklichkeit bohren wir bei den Stücken, an welche die Verbindungsdrähte angeschlossen werden sollen, Löcher durch das Brett und führen den Draht auf der Rückseite den kürzesten Weg zur nächsten Verbindungsstelle. Die Verbindungen sind mit isolierten, etwa 1mmstarken Kupferdrähten herzustellen.

Der erste Stromkreis ist in der Abbildung durch einen ausgezogenen Strich dargestellt: er beginnt bei dem Zinkpol der BatterieBund führt zur Klemmschraubee; von da führt eine weiche, etwa 1mlange Leitungsschnur zu der Klemme α der primären Telephonwickelung, von dessen Klemme β wiederum eine Leitungsschnur zu der Klemmef; sie ist mit dem Drahtendecdes Mikrophons verbunden, dessen Drahtendedmit dem einen Metallstreifen bei 3 in leitender Verbindung steht. Der andere Blechstreifen bei 3 ist mit dem positiven Pole der Batterie verbunden.

Der Strom des zweiten Kreises nimmt folgenden Weg: er kommt durch die Fernleitungxzu Klemmek, geht von da durch eine Leitungsschnur zu δ, durch die sekundären Spulen zu γ, von γ durch eine Leitungsschnur zur Klemmei, von da zu dem einen Blechstreifen bei 1 und von dem anderen Blechstreifen zur Fernleitungy. Dieser Weg ist in der Figur einfach gestrichelt.

Der dritte Stromkreis (punktiert) geht von der Fernleitungxdurch die GlockeG, den Kontakt 4, dann durch den Kontakt 2 zur Fernleitungy.

Der vierte Stromkreis (strich-punktiert) nimmt vom negativen Pole der Batterie seinen Weg durch den Kontakt 5 zur Fernleitungxund kommt durchyzum positiven Pole der Batterie zurück.

Hiermit ist die Ausrüstung einer Station beendet; wenn zwei solcher Stationen vorhanden sind, so braucht man sie nur noch durch eine doppelte Fernleitung miteinander zu verbinden, also die beidenxmiteinander und ebenso die beideny.

Ist die Fernleitung sehr lang, so wird es unter Umständen nötig, für dieKlingelein Relais einzuschalten. Über die Herstellung eines Relais und dessen Schaltung sieheSeite 121.

Will man nun von Station I mit Station II sprechen, so drückt man kurze Zeit den Hebelbherab, um zunächst anzurufen. Dadurch wird folgender Stromkreis geschlossen: von dem positiven Pole der BatterieBnachy, von da durch die Fernleitung nach demyder Station II, daselbst zum Kontakte 2, dann zum Kontakte 4, zur GlockeG, nachx, durch die Fernleitung zurück zumxder Station I, zum Kontakte 5 (der hier durch das Herabdrücken des Hebelsbgeschlossen ist) und zurück zur Batterie. Demnach wird an der Station II die Klingel ertönen. Nun werden an beiden Stationen die Telephone abgehängt und die Hebelagehen in die Höhe; dadurch ist an jeder Station folgender Stromkreis geschlossen: von dem positiven Pole der BatterieBdurch den Kontakt 3 nachdam Mikrophone, durch dessen Kohlenkontakt 1 nachc, von hier überfnach β am Telephon, durch dessen primäre Spule nachdunde, endlich zurück zur Batterie. Durch den so fließenden Strom wird der Elektromagnet des Telephons erregt. Wird nun gegen das Mikrophon gesprochen, so wird die Membrane durch die aufschlagenden Luftwellen erschüttert und mit ihr die Kohlenstücke. Durch die Bewegung der letzteren schwankt aber der Widerstand des Kohlenkontaktes, damit auch die Stärke des den Magnet umfließenden Stromes. Neben den hier dargelegten Lokalstromkreisenist aber auch noch ein Fernstromkreis geschlossen, der beide Stationen verbindet; dieser verläuft vonxan der Station I nachk, dann nach δ am Telephon, durch dessen sekundäre Spule nach γ, überidurch den Kontakt 1 nachydurch die Fernleitung zumyder Station II, daselbst durch den Kontakt 1 überinach γ, durch die sekundäre Spule des Telephons nach δ, überknachxund durch die Fernleitung zurück zumxder Station I. InAbb. 229ist die Hauptsache dieser Darlegungen in einem Schema übersichtlich zusammengefaßt: rechts ein Lokalstrom, der die BatterieB, das MikrophonMund die primäre Spule des TelephonsTin sich schließt, links ein ebensolcher mitB₁,M₁undT₁; zwischen beiden Stationen ist die Fernleitung, die rechts und links durch die sekundären Spulen vonTundT₁geschlossen ist.

Abb. 229. Wirkungsschema der Telephonanlage.

Abb. 229. Wirkungsschema der Telephonanlage.

Es wurde schon erwähnt, daß durch Sprechen gegen die Membran des Mikrophons der Station I die Magnetkraft in dem dortigen Telephon zum Schwanken komme; dieses Schwanken ruft in den sekundären Spulen Induktionsströme hervor (vergleicheSeite 137), die durch die Fernleitung fließen und an der Station II in den sekundären Spulen des dortigen Telephons die Magnetpole umkreisen, deren Magnetkraft dadurch ebenfalls ins Schwanken gebracht wird. Dieses Schwanken erfolgt genau in dem Rhythmus der das Mikrophon treffenden Schallwellen, weshalb die mit dem Blechscheibchen beklebte Pergamentmembran die gleichen Töne wiedergibt, die gegen das Mikrophon gesprochen werden (vergleiche auchSeite 200 bis 204).

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