Titel: Beschreibung des in Frankfurt a. M. eingeführten elektromagnetischen Telegraphen zur Signalisirung von Feuersbrünsten; von Dr. Adolph Poppe.
Autor: Dr. Adolph Poppe [GND]
Fundstelle: Band 189, Jahrgang 1868, Nr. I., S. 1
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I. Beschreibung des in Frankfurt a. M. eingeführten elektromagnetischen Telegraphen zur Signalisirung von Feuersbrünsten; von Dr. Adolph Poppe. Mit einer Abbildung auf Tab. I. Poppe, über einen elektromagnetischen Telegraphen zur Signalisirung von Feuersbrünsten. Wie verhängnißvoll bei dem Ausbruch einer Feuersbrunst eine Verzögerung in den Löschanstalten werden kann, wie kostbar unter Umständen die Minuten sind, bedarf keiner näheren Begründung. Von dem Gesichtspunkte ausgehend, daß manchmal durch rasche Hülfe mit wenig Anstrengung und geringem Aufwand an Wasser einem Unheil vorgebeugt werden kann, welches durch verspätetes Einschreiten selbst mit großer Anstrengung und bedeutenden Wassermassen nicht mehr abzuwenden ist, hatte unsere städtische Behörde vor einigen Jahren die Herstellung einer elektromagnetischen Signalleitung beschlossen, welche zunächst die Wohnung des Wächters auf dem Domthurm mit dem Local der ständigen Feuerwehr auf der Zeil verbinden sollte. Eine gleiche Leitung war zwischen dem Catharinenkirchthurm und dem Wachtlocal in Aussicht genommen. Im Sommer des vorigen Jahres, kurz vor dem Dombrande, wurde der Feuertelegraph zwischen dem Dom und dem Wachtlocal in Betrieb gesetzt. Was die Technik desselben anbelangt, so hatte man von der Einführung der gewöhnlichen Morse'schen Apparate und Einübung des Thurmwächters, sowie der Wachtmannschaft, auf den Dienst desselben aus praktischen Rücksichten Umgang genommen; dagegen wurde das den bestehenden localen Verhältnissen angemessene und in Bezug auf Manipulation einfache und zuverlässige System unseres Mitbürgers, des Hrn. Mechaniker Fritz, angenommen und derselbe mit der Ausführung beauftragt. Der Erfolg hat den gehegten Erwartungen vollkommen entsprochen; der Apparat arbeitet, wie ich mich bei mehrfachen Proben überzeugt habe, mit Präcision und Sicherheit. Die erste bedeutende Feuersbrunst, welche durch denselben gemeldet wurde, war der verhängnißvolle Dombrand am 16. August des vorigen Jahres, wobei der in der Kuppel des Thurmes aufgestellte Apparat selbst vollständig zerstört wurde. Indessen ist vor Kurzem eine neue elektromagnetische Signalleitung zwischen dem Catharinenkirchthurm und der ständigen Feuerwache eröffnet worden. Fig. 1 stellt die Einrichtung des elektromagnetischen Feuertelegraphen mit Hinweglassung einiger unwesentlichen Theile in schematischer Ordnung und perspectivischer Ansicht dar. Nr. I und II sind zwei durch eine gewöhnliche Telegraphenleitung mit einander verbundene und correspondirende Apparate von vollkommen gleicher Construction, wovon man sich den einen I auf dem Kirchthurm, den anderen II im Wachtlocal der Löschmannschaft aufgestellt denken mag. In beiden schematischen Abbildungen dienen gleiche (in Nr. II accentuirte) Buchstaben zur Bezeichnung gleicher Theile. Bevor ich zur näheren Erläuterung des inneren Zusammenhanges und der Function der verschiedenen Organe des Systemes schreite, dürfte es zweckmäßig seyn, eine allgemeine Uebersicht vorauszuschicken. Auf jeder der beiden Stationen, also gegenwärtig auf dem Catharinenthurm und in dem Local der Feuerwache auf der Zeil, befindet sich eine Volta'sche Batterie von 4 Zinkkohlenelementen und ein Telegraphirtisch, welcher einen viereckigen Kasten, eine Art Gehäuse, trägt, auf dessen oberer Platte zwei gleich große, 20 Zoll im Durchmesser haltende horizontale Zifferblätter A und B, jedes mit einem Zeiger, neben einander angeordnet sind. Da die schematischen Figuren einen Durchschnitt durch die Mitte der Gehäuse darstellen, so ist von jedem Zifferblatte nur die Hälfte sichtbar. Außerdem ist noch an irgend einer geeigneten Stelle des Zimmers ein Wecker W angebracht und in der Nähe des Apparates ein kleines Galvanometer in die Drahtleitung eingeschaltet, um zu jeder Zeit die Stromstärke beurtheilen zu können. Das eine Zifferblatt A dient zum Zeichengeben, das andere B zum Zeichenempfangen. Jedes derselben ist gegen den Rand hin in 120 gleiche Felder eingetheilt, und auf diesen Feldern sind in alphabetischer Anordnung die Namen der verschiedenen Straßen und Plätze verzeichnet. Eine Anzahl Felder ist für etwaige neue Straßen leer gelassen; eines derselben enthält das Wort „Zahlen,“ dessen Bedeutung nachher erklärt werden soll. Dicht neben jedem Felde des zeichengebenden Zifferblattes in radialer Richtung mit demselben befindet sich ein zur Aufnahme eines Stiftes bestimmtes Loch. Außerdem bemerkt man noch neben diesem Löcherkreis einen Kreis von Nummern von O bis 120, welche zur Bezeichnung der umliegenden Ortschaften, Gehöfte, einzelner Walddistricte u. s. w. dienen, wovon ein alphabetisch geordnetes numerirtes Verzeichniß in der Nähe aufgehängt ist. Um nun bei einem ausgebrochenen Feuer den Ort zu signalisiren, hat der Thurmwächter an dem Zifferblatt A folgende einfache Manipulationen vorzunehmen. Ist das Feuer in der Stadt, so steckt er in das bei dem Namen der betreffenden Straße befindliche Loch einen Stift r und schließt, indem er einen kleinen zwischen beiden Zifferblättern angebrachten Hebel p aus „Ruhe“ auf „Telegraphiren“ stellt, die Kette, wodurch sofort auf der anderen Station eine kräftige Allarmvorrichtung W′ in Thätigkeit kommt. Zugleich macht er durch den Druck auf einen zweiten, in der Abbildung nicht sichtbaren Hebel den auf Null stehenden Zeiger frei, worauf sich dieser unter dem Einflusse eines Gewichtes stetig bis zu dem eingesteckten Stift bewegt und dort stehen bleibt. Diese Bewegung des Zeigers auf dem signalgebenden Zifferblatte des Observatoriums wird gleichzeitig von dem Zeiger des signalempfangenden Zifferblattes B′ im Local der Feuerwache auf der Zeil reproducirt, nur mit dem Unterschiede, daß die Zeigerbewegung auf der ersteren Station eine stetige, auf der letzteren eine von Feld zu Feld springende ist. Der Thurmwächter hat sodann den noch in der Hand befindlichen Hebel p wieder zurück auf „Ruhe“ zu stellen und das Gegensignal abzuwarten, d. h. den Zeiger seines signalempfangenden Zifferblattes B zu beobachten und zu warten, bis derselbe in Folge der Manipulation auf der anderen Station gleichfalls auf den nämlichen Straßennamen sich bewegt hat, zum Zeichen, daß das gegebene Signal richtig verstanden worden ist. Um endlich den ganzen Apparat in den ursprünglichen Zustand der Ruhe zurückzuversetzen, hat er den Hebel p wieder vorwärts auf „Telegraphiren“ zu stellen, dann den eingesteckten Stift herauszuziehen und nun den Zeiger seinen Umlauf bis Null vollenden zu lassen. Ist dieses geschehen, so stellt er den Hebel wieder auf „Ruhe“. Ist dagegen das Feuer außerhalb der Stadt, z. B. auf einer der Ortschaften ausgebrochen, so hat der Thürmer, um auch dieses zu signalisiren, den Namen der Ortschaft auf der Tabelle aufzusuchen, sich die dabei stehende Zahl zu merken und den Stift zunächst in dasjenige Loch des zeichengebenden Zifferblattes zu stecken, bei welchem das Wort „Zahlen“ steht, wodurch angedeutet wird, daß das nunmehr folgende Signal sich nicht auf die Straßennamen, sondern auf die im Kreise herumstehenden Zahlen, d. h. auf die Ortschaften, beziehen soll. Die übrigen Manipulationen sind dieselben, wie beim Telegraphiren der Straßennamen. Das Verfahren der Löschmannschaft auf der Feuerwache bei telegraphischer Meldung eines Brandes ist einfach folgendes. Sobald man die mit dem Apparat verbundene Allarmschelle klingen hört, hat einer von der Wachtmannschaft zunächst den Wecker einzuhalten und dann den Zeiger des signalempfangenden Zifferblattes B′ zu beobachten, bis er denselben auf einem bestimmten Straßennamen Halt machen sieht. Hierauf hat er, um diesen Namen zurückzutelegraphiren, auf seinem signalgebenden Zifferblatte A′ die nämlichen Manipulationen wie der Thürmer vorzunehmen. Ich gehe nun zur Beschreibung der inneren Einrichtung des Feuertelegraphen über. Die wesentlichsten Organe beider correspondirenden Apparate I und II sind: der Elektromagnet, der rotirende Commutator oder Stromwender, und der Stromschließer. Der Elektromagnet E′ auf der Feuerwache hat die Bestimmung, die auf dem signalgebenden Zifferblatte A des Thürmers erfolgende Zeigerbewegung mit Hülfe der Oscillationen des Magnetankers auf den Zeiger des signalempfangenden Zifferblattes B′ zu übertragen und daselbst zu reproduciren. Die nämliche Beziehung findet zwischen dem Elektromagneten E auf dem Thurm und dem Zifferblatt A′ der Feuerwache statt. Jene Oscillationen sind nicht, wie beim Morse'schen Apparat, die Folge des einfachen Schließens und Oeffnens der Kette, wobei bekanntlich der Anker abwechselnd durch den Elektromagneten angezogen und durch die Kraft einer Feder wieder entfernt wird, sondern der Erfinder hat im Allgemeinen das bei unseren öffentlichen elektromagnetischen Uhren eingeführte System adoptirt und durch einige sehr vortheilhafte Modificationen mit dem vorliegenden Zweck in Einklang gebracht. Dieses System besteht darin, daß ein permanenter Magnet in Folge des Wechsels der Stromrichtung abwechselnd von dem einen Pol des Elektromagneten angezogen und gleichzeitig von dem anderen abgestoßen wird. Die beiden aus den Magnetisirungsspiralen hervorragenden Enden der Eisenkerne sind umgebogen, so daß ihre Endflächen oder Pole einander gegenüber liegen. In dem Zwischenraume ist eine um die Achse y′ bewegliche Zunge, d. h. ein keilförmiges Stück aus weichem Eisen so angeordnet, daß es sich an den einen, sowie an den anderen Pol des Elektromagneten anlegen kann. n′, s′ ist ein festliegender, zweimal rechtwinkelig umgegebogener Stahlmagnet; n′ möge das Nordende, s′ das Südende seyn. Unter dem beständigen Einflusse des Nordendes n′ erhält der dasselbe beinahe berührende Rücken jener Zunge permanenten Südmagnetismus, mithin die zwischen den Polen des Elektromagneten spielende Spitze permanenten Nordmagnetismus, so daß die Zunge gleichsam das bewegliche Nordende des Stahlmagneten repräsentirt. Bei Schließung der Kette wird alsbald der die Magnetisirungsspiralen durchlaufende Strom die beiden Eisenkerne in Magnete verwandeln, und da die beiden gegenüberliegenden Endflächen derselben entgegengesetzte Polarität zeigen, so wird die nordmagnetische Zunge von dem Südpol angezogen und zugleich von dem Nordpol abgestoßen. Sobald aber die Stromrichtung in die entgegengesetzte verwandelt wird und demzufolge an den Endflächen der Eisenkerne ein Polwechsel stattfindet, so wird auch die Zunge sogleich nach der anderen Richtung angezogen und abgestoßen. Wie aus den Oscillationen der Zunge, mittelst zweier abwechselnd in die schrägen Zähne eines Steigrades einfallenden Stifte, die verlangte Zeigerbewegung hervorgeht, ist aus der Figur deutlich zu ersehen. Auch ist klar, daß, wenn das Steigrad 120 Zähne enthält, der Zeiger bei jedem Stromwechsel um ein Feld weiterrücken muß. Dieser Stromwechsel wird in regelmäßigen Intervallen durch den nach einerlei Richtung rotirenden Commutator C (Nr. I) erzeugt. Letzterer besteht aus einer hölzernen Walze, welche an ihrem oberen und unteren Ende einen kupfernen Ring trägt. Von jedem Ring erstrecken sich parallel zur Achse und in gleichen Abständen von einander 6 Ansätze bis etwas über die Mitte der Walze, deren krumme Oberfläche sie überragen. Die gegenseitige Stellung beider Ringe rücksichtlich ihrer Ansätze ist so regulirt, daß je ein Ansatz des einen Ringes in den Raum zwischen zwei Ansätzen des anderen Ringes hineinragt. Zur Erläuterung der Wirkung des Commutators genügt es, zwei dieser 12 Ansätze in der Figur anzudeuten, nämlich einen Ansatz des oberen Ringes auf der Vorderseite und einen diametral gegenüberliegenden Ansatz des unteren Ringes auf der hinteren Seite der Walze. a, b, c sind drei Kupferstreifen, welche durch Federkraft gegen die metallenen Ringe und Ansätze der Walze angedrückt werden. Die Schienen a und c stehen mit den Elektroden der Volta'schen Batterie, die mittlere b mit der Erdplatte P (im vorliegenden Falle mit den eisernen Röhren der städtischen Wasserleitung) in Verbindung. Ein vierter Metallstreifen d ist an der entgegengesetzten Seite mit der Walze in Contact. Bei der hier angegebenen Stellung der letzteren befindet sich, wie man leicht erkennt, der Streifen d mit der positiven Elektrode K, der mittlere Streifen b mit der negativen Elektrode Z in metallischer Verbindung. Denkt man sich nun beide Streifen, wie dieses in der Wirklichkeit der Fall ist, durch einen Schließungsbogen von beliebiger Länge verbunden, so nimmt der bei a eintretende positive Strom seinen Weg durch den unteren Ring und dessen Ansatz nach dem Streifen d, von da durch den Schließungsbogen nach dem Streifen b, und von diesem durch den oberen Ansatz und den Streifen c zu der negativen Elektrode. Angenommen nun, die Commutatorwalze werde in Rotation gesetzt, so gelangt nach 1/12 Umdrehung der Streifen b mit dem nächstfolgenden vom unteren Ringe heraufragenden, der Streifen d mit dem nächstfolgenden, vom oberen Ringe abwärts sich erstreckenden Ansatz in Berührung. Die Leitung wird daher jetzt in einer der eben besprochenen entgegengesetzten Richtung durchströmt, indem der Strom durch a seinen Weg mittelst eines unteren Ringansatzes zunächst nach b, von da durch den Schließungsbogen nach d, und von d mittelst eines oberen Ringansatzes nach c und der negativen Elektrode nimmt. Nach einer weiteren Zwölftelsdrehung wird der Contact zwischen den Kupferstreifen a, b, c, d und den Metalltheilen der Walze in der ersterwähnten Weise wiederhergestellt und dadurch ein abermaliger Stromwechsel veranlaßt. Somit kommen auf jede Umdrehung der Commutatorwalze 12 Stromwechsel. Zur Unterbrechung und Schließung des von der Batterie V durch den Commutator C nach dem Elektromagneten E′ zu sendenden Stromes dient der Stromschließer m, eine kreisrunde hölzerne Scheibe, gegen deren Peripherie an 4 diametral gegenüberliegenden Stellen die Kupferstreifen e, f, g, h durch Federkraft angedrückt werden. Ein durch die Mitte der Scheibe gehendes Metallstück m setzt, wenn der Thurmwächter den Hebel p von „Ruhe“ auf „Telegraphiren“ stellt, die Metallstreifen e und g in leitende Verbindung, während die Streifen f und h durch das isolirende Material getrennt sind. Die Kette ist nun geschlossen und der Strom kann nur auf folgendem Wege von der Elektrode K zur Elektrode Z zurückgelangen: K a d e m g k t k′ E′ W′ f′ m′ h′ l′ P′ P l b c Z. Auf diesem Wege durchläuft der Strom zwar die Spiralen des Elektromagneten E′, jedoch vorläufig nur nach einerlei Richtung, da der Commutator noch stille steht. Die Zunge bleibt daher an demjenigen Pol, von dem sie zuletzt angezogen worden war, haften und der mit E′ in Verbindung stehende Zeiger des signalempfangenden Zifferblattes B′ vorerst noch unbeweglich. Dagegen setzt der Strom die Allarmvorrichtung W′ in Thätigkeit. Daß der Strom an den Stellen k, k′, l′ und l, wo die Leitung nach zwei Richtungen sich verzweigt, keine andere Richtung als die oben bezeichnete einschlagen kann, wird man leicht erkennen, wenn man die Leitung von den genannten Verzweigungsstellen aus nach der anderen Richtung verfolgt. Man wird alsdann von k bis zu der Unterbrechungsstelle f, von k′ bis g′, von l′ bis e′, von l bis h gelangen. Nachdem das Allarmzeichen abgegeben ist, erfolgt diejenige Manipulation des Thurmwächters, welche den Zeiger des signalgebenden Zifferblattes A und den Zeiger des empfangenden Zifferblattes B′ der Feuerwache gleichzeitig auf den nämlichen Straßennamen bewegt. Dieser Vorgang findet in folgender Einrichtung seine Erklärung. An die Achse des Zeigers ist ein dem letzteren paralleler Arm x, ferner ein Zahnrad und eine Walze befestigt. Letztere dient zur Aufnahme einer starken Schnur, welche, über eine Rolle geleitet, an ihrem Ende ein Gewicht Q trägt. Dieses Gewicht ertheilt der Walze und mithin auch dem Zeiger das Bestreben, stets nach der Richtung des Pfeiles zu rotiren, woran sie jedoch, so lange der Apparat außer Thätigkeit ist, dadurch verhindert wird, daß der besagte Arm gegen einen in der Figur nicht sichtbaren Vorsprung sich lehnt. Bei dieser Ruhestellung weist der Zeiger auf Null. Sobald aber jenes Hinderniß durch den Druck auf einen in der Zeichnung gleichfalls nicht sichtbaren Hebel beseitigt wird, so kann die Achse nebst Zeiger und Zahnrad unter dem Einflusse des Gewichtes sich drehen, bis der Arm x durch den neben den betreffenden Straßennamen gesteckten Stift r aufgehalten wird. Ein Windfang, welcher durch ein gewöhnliches Räderwerk mit der Walze in Verbindung steht, dient zur Regulirung dieser Bewegung. Das erwähnte Zahnrad hat 120 Zähne und greift in ein Getriebe von 12 Zähnen, dessen Achse die Commutatorwalze C trägt. Demnach kommen auf jeden ganzen Umlauf des Zeigers 10 Umdrehungen des Commutators, und da bei jeder Umdrehung des letzteren 12 Stromwechsel erfolgen, so kommen auf jeden Umlauf des Zeigers genau 120, d h. eben so viel Stromwechsel, als die Anzahl der Felder beträgt, in welche der Umfang des Zifferblattes getheilt ist. Somit entspricht jeder Zeigerbewegung des signalgebenden Zifferblattes von einem zum nächstfolgenden Felde ein Stromwechsel, also eine gleichzeitige Bewegung der Zunge des Elektromagneten E′ von einem Pol zum anderen, und mithin eine vollkommen correspondirende Bewegung des Zeigers auf dem empfangenden Zifferblatte B′ im Wachtlocal. Angenommen, der Thurmwächter habe den Stift r z. B. neben das 12. Feld, von Null an gerechnet, gesteckt und löse nun den Zeiger aus, so wird bis zu dem Moment wo der Arm x an den Stift anschlägt, der Commutator 12 Stromwechsel erzeugen und die Zunge des Elektromagneten E′ 12 Oscillationen gemacht haben. Der Zeiger des Zifferblattes B′ wird daher, von Feld zu Feld springend, gleichfalls am 12. Felde, d. h. bei dem Straßennamen, welchen der Thürmer melden will, anhalten. Sobald der Ort der Feuersbrunst signalisirt ist, hat der Thürmer, wie oben erwähnt, den Stromschließhebel wieder auf „Ruhe“ zu stellen, und die Antwort von Seiten der Feuerwache abzuwarten, welche nun ihrerseits den Stromschließer auf „Telegraphiren“ stellt. Beide Stromschließer befinden sich alsdann in der durch Punktirung angedeuteten Stellung. Man wird leicht erkennen, daß jetzt der Strom der Batterie V unterbrochen, derjenige der Batterie V′ dagegen geschlossen, und daß der Kreislauf des von der letzteren ausgehenden Stromes folgender ist: K′ a′ d′ e′ m′ g′ k′ t k E W f h l P P′ l′ b′ c′ Z′. Die Haupttheile, welche der Strom auf diesem Wege der Reihenfolge nach berührt, sind der Commutator C′, der Stromschließer m′, der Elektromagnet E, der Wecker W und der Stromschließer m. Um nun von dem Wachtlocal aus den signalisirten Straßennamen, wie es die Instruction verlangt, zurückzutelegraphiren, so hat man den Zeiger des Zifferblattes A′ auszulösen. Durch das Gewicht Q′ getrieben, bewegt sich derselbe bis zu dem eingesteckten Stift und diese Bewegung wiederholt sich auf dem signalempfangenden Zifferblatte B vor den Augen des Thurmwächters ganz in der mit Bezug auf die Zifferblätter A und B′ beschriebenen Weise. Frankfurt a. M., im Mai 1868.

Tafeln

Tafel Tab. I
Tab. I