Titel: | Ueber das Telephon. |
Autor: | E. Z. |
Fundstelle: | Band 227, Jahrgang 1878, S. 49 |
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Ueber das Telephon.
Mit Abbildungen auf Tafel
2.
Ueber das Telephon.
1) Prof. Gray's Telephon (vgl. 1876
218 529) 1877 *225
46)Bd. 225 S. 48 ist zu lesen: Z. 10 v. o. „eine
Local-“ und Z. 14 v. o. „eine
Folge“. wurde im April 1877 in New-York in der
Steinwayhall zuerst öffentlich vorgeführt. Der Sender enthielt eine Claviatur von 2
Octaven (16 Tasten) und war in Philadelphia (an 145km von New-York) aufgestellt. Im Empfänger hatte jeder Elektromagnet
anstatt des Ankers ein auf einen bestimmten Ton gestimmtes Stahlband, welches in
einen metallenen Rahmen gespannt war. Da nun jedes Eisenstück beim Magnetisiren sich
ein klein wenig vergrössertAuch bei dem anscheinend 1860 erfundenen Telephon von Philipp Reis aus Friedrichsdorf bei Homburg (vgl. 1863 168 185) 169 *23. 399)
enthielt der Empfänger einen Elektromagnet, dessen etwa die Dicke einer
Stricknadel besitzender Kern in Folge des Magnetisirens und Entmagnetisirens
tonte; der Ton war durch einen Resonator verstärkt; der Sender enthielt eine
schwingende Membran – Auch Cromwell F. Varley
patentirte 1870 ein Telephon. – In Oesterreich wurde 1868 ein Telephon für
Dr. Furnstratt in Graz
patentirt. und beim Entmagnetisiren seine frühere Grösse wieder
annimmt, und da dieser Wechsel von einem von den Molecularänderungen herrührenden,
leichten Tone begleitet ist, so bringt jede Stromfolge nur dasjenige der 16
Stahlbänder im Empfänger zum Ansprechen, welches mit dem die Stromfolge entsendenden
StabeUeber Lacour's Stimmgabel-Telegraphen vgl. 1875
217 428. 218
314. gleichgestimmt ist. Jeder der 16 Theile des Empfängers ist
in einem länglichen Resonanzkasten untergebracht, welcher den Ton des Bandes verstärkt; die 16 Kästen
sind in symmetrischer Folge neben einander gestellt. (Scientific American, April 1877 S. 245 und 263.)
2) Das Telephon von Georg B. Havens
in Lafayette, Jnd., besteht aus einer auf einem Holzbretchen liegenden messingenen
Röhre von der Grösse eines Quartmasses; in das eine offene Ende der Röhre wird
gesprochen oder gesungen, das andere verschlossene Ende dient als schwingender
Körper und ihm steht als Contact eine stellbare Schraube mit Platinspitze auf einem
Säulchen gegenüber; an das Säulchen und den schwingenden Körper sind die beiden, die
Leitung bildenden Drähte geführt. Die Anker der in diese Leitung eingeschalteten
Relais summen die gesprochenen Laute mit und schwingen so rasch, dass der
Relaishebel nicht eigentlich zwischen den Stellschrauben auf und nieder geht und die
Schwingungen lauter werden, wenn der Hebel niedergehalten wird. (Scientific American, August 1877 S. 83.)
3) Thomas A. Edison benutzt in
seinem „sprechenden Telephon“ als Sender einfach eine etwa 50mm im Durchmesser haltende Röhre; das eine Ende
derselben ist mit einer dünnen Messingplatte geschlossen, welche durch einen
Spannring straff erhalten wird. In der Mitte der Messingplatte ist eine
Platinscheibe aufgenietet und dieser steht auf einem Säulchen eine Stellschraube mit
Platinspitze gegenüber. Spricht oder singt man in das offene Ende, so beginnt die
Messingplatte zu schwingen, kommt bei jeder Schwingung mit der Platinspitze in
Berührung und sendet dabei einen Strom in die Leitung. Im Empfänger nutzt Edison eine von ihm im J. 1874 bekannt gemachte
Erfindung (1874 214 255) aus, nach welcher, wenn ein mit
gewissen Lösungen befeuchtetes Papier auf eine mit dem positiven Batteriepole
verbundene Platte gelegt und ein mit dem negativen Pole verbundener, am Ende
platinirter Draht über das Papier hinweg bewegt wird, der elektrische Strom alle
Reibung zwischen Papier und Draht verschwinden lässt, wogegen sich bei Unterbrechung
des Stromes die Reibung sofort wieder einstellt. Der Empfänger besteht aus einem
Resonanzkasten und einer Rolle mit Flanschen auf beiden Seiten; die Rolle steckt auf
einer Achse, die mit der Hand umgedreht ward; über die rauh gemachte Oberfläche der
Rolle läuft ein Papierstreifen ohne Ende; das Ende einer in der Mitte des Resonators
angebrachten Feder bildet ein glatter Platinstift, welcher von der Feder mit
beträchtlicher Kraft auf das chemisch präparirte Papier aufgedrückt wird. Der
Batteriestrom geht durch Feder, Platinstift, Papier und Rolle. Während die Trommel
mittels der Kurbel umgedreht wird und der Strom nicht circulirt, nimmt das Papier
die Feder und die eine Seite des Resonators mit; bei jeder Stromsendung dagegen hört
die Reibung auf, und Platinspitze und Resonatorseite gehen in ihre normale Lage
zurück. Die schwächsten Ströme, die in einem Elektromagnet keine Wirkung zeigen,
wirken hierbei noch sehr
kräftig, und am Empfänger sind die höchsten Töne der menschlichen Stimme deutlich zu
vernehmen, während sie bei Anwendung von Elektromagneten (wie bei Bell's Telephon) kaum hörbar sind, wegen des langsamen
Arbeitens der Elektromagnete, dessen Ursache in der zum Magnetisiren und
Entmagnetisiren nöthigen Zeit und der Erregung von die Wirkung verzögernden und die
Signale verstümmelnden Extraströmen zu suchen sind. Die oben beschriebene
Einrichtung hat das zum Wiedergeben des Singens bestimmte Telephon. Bei dem
sprechenden dagegen ist die Platinspitze an der Stellsehraube des Senders durch eine
Graphitspitze ersetzt, weil das Graphit seinen elektrischen Widerstand sehr rasch
unter Druck ändert (vgl. 1877 225 515). Bei kräftigerer
Stimme wird in Folge dessen der Widerstand stark vermindert, ein stärkerer Strom
durchläuft die Linie und eine kräftigere oder lautere Wirkung wird im Empfänger
hervorgebracht. Somit werden auch die feineren Articulationen der Stimme im
richtigen Stärkenverhältnisse am Empfangsorte wiedergegeben. (Philadelphia Press durch das Journal of the
Telegraph, Juli 1877 Bd. 10 S. 209.)
4) G. B. Richmond's
Elektro-Hydro-Telephon, jüngst in den Vereinigten Staaten patentirt, ähnelt dem Edison's in einiger Beziehung; in ihm wird aber anstatt
des Graphits als veränderlicher Widerstand Wasser benutzt. Zwei in Wasser getauchte
Platinspitzen sind im Schliessungskreise mit der Linie und der Batterie verbunden.
Die eine Spitze ist an einem Metallplättchen angebracht, das durch den Ton der
Stimme schwingt; die Schwingungen bewegen diese Spitze gegen die andere hin und
wieder von ihr hinweg, verkleinern und vergrössern so die Dicke und den Widerstand
der zwischen den spitzen befindlichen Wasserschicht und ändern demgemäss die Stärke
des Linienstromes. (Telegraphic Journal, September 1877
Bd. 5 S. 222.)
5) Das sprechende Telephon von dem aus Edinburg gebürtigen Prof.
A. Graham Bell in Boston (1877 223 647) 226 641) wurde im
Juni 1876 zuerst während der Ausstellung in Philadelphia vorgeführtUeber die Erfindungsgeschichte seines Telephons, durch welches er schon
frühzeitig das menschliche Ohr nachzuahmen sich bemühte, verbreitet sich Bell im Telegraphic
Journal, September 1877 S. 200; vgl. ebenda S. 276.Dr. Theodor Clemens in Frankfurt a. M.
veröffentlicht eine Erklärung, worin er u.a. sagt, dass er bereits i. J.
1863 sein damals vor 10 Jahren, also bereits i. J. 1853 ausgeführtes erstes
Telephon-Experiment, sowie seine Wahrnehmungen und Beobachtungen über die
Schallfortleitung im elektrisch erregten Draht mittels starker
elektromagnetischer Spiralen in der Zeitschrift Deutsche Klinik, herausgegeben von Dr. Alexander Goeschen (Verlag von G.
Reimer in Berlin), Nr. 48 S. 468 veröffentlicht habe. Ganz dasselbe
Telephon-Experiment des Jahres 1853 ist zu lesen in dem in Frankfurt a. M.
bei Franz Benj. Aussarth erschienenen Werk: Ueber die Heilwirkungen der Elektricität und deren
erfolgreiche methodische Anwendung in verschiedenen Krankheiten;
von Dr. Theodor Clemens in Frankfurt a. M. 4.
Lief. S. 276. Diese 1853 ausgeführten und 1863 im Druck beschriebenen
Beobachtungen und Telephon-Experimente über Schallfortleitungim elektrisch
erregten Draht mittels elektromagnetischer Ströme sind wohl die ersten
wissenschaftlich veröffentlichten hierher gehörigen Telephon-Erfindungen und
unterscheiden sich insofern sehr wesentlich von den Telephon-Versuchen des
Lehrers Ph. Reis in Friedrichsdorf bei Homburg,
als Verf. schon damals an jeder Station eine Magnetspirale aufstellte und
wie heute Prof. Bell die Magnetinduction zum
Schallvermittler gebrauchte. Es ist mithin der allererste Versuch, Töne
durch Elektricität fortzuleiten in Frankfurt a. M. von dem Genannten i. J.
1853 gemacht und 1863 auch von demselben das erste physikalische
Telephon-Experiment, dessen Tragweite vollkommen erkannt und verstanden
wurde, genau beschrieben und durch den Druck in der Deutschen Klinik an genannter Stelle veröffentlicht
worden.; es ist in Amerika in Boston, Providence und New-York in Gebrauch,
doch fand W. H. Preece, dass es nicht so gut arbeite,
als die Versuche erwarten liesen (Telegraphic Journal,
Bd. 5 S. 200). Die erste regelmässige telephonische Linie errichtete C. Williams jun. zwischen seinen Geschäftsräumen in
Boston und seinem etwa 50km entfernten Sommersitze
in Sommerville. (Telegraphic Journal, Bd. 5 S. 137.)
Früher bestand der Sender des Bell'schen Telephons (nach Engineering, December 1876 S. 518 und Telegraphic
Journal, August 1877 S. 176) aus einem Elektromagnet, welcher an einem
Säulchen etwa 50mm über einem Mahagonybretchen
befestigt war; vor den Polen dieses Elektromagnetes oder richtiger dieses
Magnetinductors war ein in verticaler Ebene liegender Messingring befestigt, über
welchen eine Membran gespannt war und durch die Schrauben, ähnlich wie bei einer
Trommel, straff erhalten wurde; in ihrer Mitte trug die Membran ein Stück weiches
Eisen, das vor den Kernen des Inductors spielt, sowie die Membran schwingt. Der
Empfänger war einer der 1852 von Niclès erfundenen
Röhrenelektromagnete; der verticale Stabelektromagnet ist zur Vermehrung der
Anziehung in eine Röhre aus weichem Eisen eingeschlossen. Auf diese war, an einer
Stelle nahe am Umfange der einen Endfläche, ein dünner, kreisrunder Eisenblechanker
von Kartenpapierdicke aufgeschraubt und wirkte während der Stromsendungen theils als
schwingender Körper, theils als Resonator. Magnet und Anker waren auf eine kleine
Brücke angeschraubt, die an einem Mahagonybretchen befestigt war. Wurde nun in das
Mundstück des Senders ein Wort gesprochen, so schwang die Membran der Tonhöhe
entsprechend, und ihr Eisenstück inducirteGerade die Benutzung von Magnetinductionsströmen macht das Bell'sche Telephon
viel handlicher im Gebrauch als alle mit galvanischen Batterien arbeitende
Telephone. Ferner scheinen die Inductionsströme dieses Telephon zur
Wiedergabe der Klangfarbe zu befähigen, da die Form der Schwingungen der
Platte sich durch Anschwellungen der Stromstärke während des Verlaufes der
Ströme geltend machen kann. Auf letzteres weist Hofrath Dr. Brunner von Wattenwyl in einem Vortrage (vgl.
Wochenschrift des österreichischen Ingenieur-
und Architectenvereines, 1877 S. 311) hin und bezeichnet z.B. das
Reis'sche Telephon gegenüber dem Bell'schen als einen blosen „Tactzähler
der Wellenberge.“ dabei eine Folge von Strömen in die
Spule, welche den Anker des Empfängers in Schwingungen versetzten und durch diese
tönende Schwingungen entstehen liessen, aus denen man das gesprochene Wort deutlich
hörte. Die Schwingungen im Empfänger waren nicht nur isochron mit denen im Sender,
sondern bei verschiedener Amplitude der Schwingungen der Membran entstanden auch
Inductionsströme von verschiedener Stärke und diese Hessen die Stärke der
sprechenden Stimme erkennen. In dem Engineering and Mining
Journal, März 1877 S. 166 wird namentlich hervorgehoben, mit welchem
Vortheil ein solches Telephon in Bergwerken benutzt werden könne, wenn man von über
Tage Drähte in die Grube führe und an einigen wichtigen Orten der Grube Telephone
aufstelle. Bei eintretenden Unglücksfällen würde deren Umfang und Natur schnell
mitgetheilt werden können, was Menschenleben und Eigenthum sparen könne. Nach dem
Telegraphic Journal, September 1877 S. 217 wurden
in der West Wheal Eliza Mine, nahe bei St. Austell, von Arthur Le Neve Foster, dem Bruder des Regierungsinspectors der Minen in
Westengland, C. Le Neve Foster, ganz befriedigende
Versuche zwischen der Oberfläche und einer Strecke in 77m Tiefe angestellt.Gleiche Versuche sind am 12. December 1877 in dem zu den Steinkohlenwerken
des Freih. v. Burgk gehörigen
Seegengottesschachte in Niederhasslich bei Dresden angestellt
worden.
Später bestand der Sender aus einem kräftigen permanenten Magnete, dessen Pole von
Inductionsspulen umgeben waren, und vor den Polen befand sich ein Eisenplättchen,
dem die Töne durch ein Mundstück zugeführt wurden; die bei den Schwingungen des
Plättchens inducirten Ströme wurden durch die Linie einem Empfänger von ganz,
ähnlicher Einrichtung zugeführt und von dessen Plättchen in Schwingungen der Luft
umgesetzt. Experimentirt wurde mit diesem Telephon auf der nahezu 10km langen Privatlinie Boston-Malden der Boston Gummischuh-Compagnie. Leise Töne wurden dabei
fast noch deutlicher gehört wie laute, und die nach einander sprechenden Personen
konnten am empfangenden Ende zu Malden deutlich von einander unterschieden und mit
dem Namen genannt werden. Ebenso war der Gesang eines Mädchens in Malden mit jener
Deutlichkeit in Boston zu hören, welche in den entfernteren Theilen eines grossen
Concertsaales erreichbar ist. (Scientific American,
Februar 1877 S. 120.)
In Fig. 12
Taf. 2 ist E das Sprachrohr, welches der an dem
Resonatort D befestigten Eisen- oder Stahlplatte A die Schallwellen zuführt oder die von ihr ausgehenden
nach dem Ohre hin abführt. F ist ein Eisenstab, welchen
eine Spule G umgibt; zwei solche Stäbe bilden die
Verlängerungen der Pole eines aus mehreren Lamellen bestehenden permanenten
Hufeisenmagnetes, und die beiden Spulen liegen hinter einander in demselben
Stromkreise, in welchen mehrere solche Instrumente an verschiedenen Stellen
eingeschaltet sein können. Mittels der Schrauben I
können die Enden H der Stäbe F so nahe an
die Platte A gebracht werden, als man wünscht. Die
Schallwellen des Instrumentes beim Sprechenden erregen durch die Schwingungen der
Platte A Inductionsströme, welche in dem empfangenden
Instrumente zunächst die Platte A und durch diese die
Luft in gleiche Schwingungen versetzen.
Mit diesem Telephon wurde auf der 230km langen
Linie Boston-Salem-North-Conway, N. H., gesprochen (vgl. 1877 223 647). Will man
mehrere Telegramme zugleich auf demselben Drahte befördern, so muss für jedes ein
Ton von anderer Höhe gewählt werden, und jeder Empfangende hat dann nur die ihn
angehenden Töne herauszulesen. Bei einer grössern Anzahl gleichzeitiger Telegramme
erleichtert man dies durch Anwendung von Resonatoren, welche automatisch jedes
einzelne Telegramm aufnehmen, indem sie blos auf die Töne, auf die ihre Membran
gestimmt ist, ansprechen und durch die Schwingungen der Membran einen
Stromunterbrecher und durch diesen einen Morseklopfer oder Schreibapparat in
Thätigkeit setzen. Am 12. Februar 1877 sprach Bell
mittels eines solchen Telephons von Salem, Mass., nach Boston, 29km weit. Der ganze Apparat steckt in einem
Kästchen von 180mm Höhe und Breite und 300mm Länge, (Scientific
American, März 1877 S. 191.)
Grosse Widerstände, wie z.B. die Einschaltung von 16 einander die Hände reichenden
Personen in den Stromkreis, stört die Beförderung bei Bell's Telephon wenig.
Feuchtes Wetter übt keinen merklichen Einfluss auf die Beförderung aus; dagegen
haben sich schlechte Verbindungen der einzelnen Drahtlängen als sehr hinderlich
erwiesen. Wird das Telephon auf gewöhnlichen Telegraphendrähten benutzt, so gehen
auf den Tragsäulen von anderen Drähten (z. Th. lesbare) Morsezeichen über, welche
man auf dem Telephon hört. Dann hört man knackende Töne, welche man dem Reiben
unvollkommener oder rostiger Verbindungsstellen zuschreibt. Endlich vernimmt man
einen beständigen, murmelnden Ton, für welchen man noch keine genügende Erklärung
hat. (Scientific American, Juni 1877 S. 358.)
Im August 1877 sprach W. H. Preece mit Bell's Telephon,
mit welchem er in Amerika bis zu 52km weit
gesprochen hat, von Plymouth nach Exeter. Diese neueste, vereinfachte Form des
Telephons ist in Fig. 13 Taf. 2 in n. Gr. abgebildet. A ist
ein permanenter Magnet und wird durch eine Schraube am Ende festgehalten. Um das
andere Ende ist ein feiner, mit Seide übersponnener, 50m langer Kupferdraht zu einer Spule B
gewickelt (Nr. 38 der Birminghamer Drahtlehre); die beiden Drahtenden sind durch
dickere Drähte G mit den Klemmschrauben D verbunden. Dem Pole und der Spule B gegenüber liegt die Scheibe E aus weichem Eisen. Das Ganze ist in ein Holzgehäuse eingeschlossen,
welches der Scheibe E gegenüber eine Oeffnung besitzt und zugleich als
Schutz und als Resonator dient. Sender und Empfänger sind ganz gleich und wirken in
der bereits beschriebenen Weise.
Im Anschluss an die Versuche auf dem 5km langen KabelDie Einrichtung zur bleibenden Benutzung der Telephone, neben Siemens'schen
Inductionszeigern, auf diesem Kabel ist bereits in der Ausführung begriffen.
– Von Seiten der deutschen Telegraphenverwaltung sind nicht nur
Telephonanlagen zwischen mehreren Verwaltungsstellen zur Erleichterung des
dienstlichen Verkehres gemacht, sondern auch eine ganze Reihe von „Fernsprechämtern“ eingerichtet und dem
telegraphischen Verkehr eröffnet worden. (vgl. 1877 226 641)
haben Prof. Dr. Zetzsche und Oberinspector Pörsch weitere Versuche auf oberirdischen Linien gemacht. Am 6. December wurde ein 80km langer oberirdischer Draht der Sächsischen
Staatsbahn zwischen Dresden und Chemnitz mit Erdleitung an beiden Enden benutzt;
zugleich waren in Freiberg und Tharandt Telephone eingeschaltet. Dabei kam der Rufer des an dem Versuche sich betheiligenden Prof. Weinhold in Chemnitz zum ersten Male auf einer
Telegraphenlinie zur Verwendung und arbeitete ganz befriedigend. Die Verständigung
zwischen Dresden und Chemnitz war zwar merklich schwieriger in Fluss zu erhalten,
wie zwischen Freiberg und Dresden oder Chemnitz; doch lag dies mehr an äusseren
Umständen, wie auch die am 10. December in späterer Abendstunde auf der
Reichstelegraphenlinie Dresden-Chemnitz angestellten Versuche zeigten, bei denen
theils 1 Draht mit Erdleitung, theils 2 Drähte als Schleife benutzt wurden. Im
ersteren Falle war wieder im Telephon ein beständiges Getön zu hören, welches von
dem Arbeiten auf den mit auf den nämlichen Stangen liegenden übrigen Drähten
herrührte, durch welches jedoch die Stimme deutlich durchzudringen vermochte; bei
Benutzung der Schleife waren von jenem Getön nur noch Spuren und nur von Zeit zu
Zeit zu bemerken und deshalb die Verständigung wesentlich leichter, Eine
Verständigung zwischen Dresden und Leipzig war jedoch am 10. nicht zu erreichen,
obwohl Singen und Pfeifen gehört wurde. – Bei einem am 4. December angestellten
Versuche auf einer 3km,7 langen oberirdischen
Linie störten zwei mit eingeschaltete Relais das Telephoniren nicht, und deshalb
empfahl Prof. Zetzsche das Telephon als transportabel
Sprechapparat für Eisenbahnzüge, bei Einschaltung desselben in eine Morselinie.
Unmittelbar darauf brachte die Wochenschrift des
österreichischen Ingenieur- und Architectenvereines, 1877 S. 312 in einem
vom 24. November aus Agram datirten Briefe einen ähnlichen Vorschlag des Ingenieurs
G. Fuchs, welcher das Telephoniren durch ein
besonderes Signal auf der Glockensignalleitung einzuleiten räth.
Bei dem vom Kais. Generalpostmeister Stephan
angeordneten, unter Leitung des dazu von Berlin nach Dresden entsendeten Geh.
Oberregierungsrathes Elsasser und unter Theilnahme der Professoren Zetzsche in Dresden und Weinhold in Chemnitz in der Zeit vom 14. bis 17. December vorgenommenen
Versuchen gelang auch das Sprechen zwischen Dresden und Leipzig (über Riesa, 115km) vollkommen. Von Dresden über Chemnitz nach
Leipzig (167km) konnte man nicht sprechen, wohl
aber wurde in Leipzig der Weinhold'sche Rufer vernommen; auch konnten in der 167km langen Linie Dresden und Chemnitz gut mit
einander sprechen. Wurde ferner in Leipzig die Leitung von der Erde abgenommen und
isolirt gelassen, so konnten Dresden, Riesa und Würzen noch gut mit einander
sprechen; ebenso Riesa und Würzen, wenn in Leipzig und Dresden die Linie isolirt
wurde. Diese letztern beiden Versuche hatte Prof. Zetzsche in Vorschlag gebracht, um einen Aufschluss über die Richtigkeit
der Ansicht zu erlangen, dass, abgesehen von einer für grössere Fernen nicht
berechneten Einrichtung der verwendeten Telephone, weniger der Widerstand, als die
Ableitungen auf der Linie das Sprechen in grosse Fernen mit dem Telephon
erschwerten. Neben den Weinhold'schen Rufern wurden auch ähnliche geprüft, welche
von Siemens und Halske
gleichzeitig und unabhängig von Weinhold hergestellt
worden waren.Auch Prof. Töpler in Dresden hat einen Rufer
geliefert, und zwar mit gleichgestimmter Stimmgabel im Sender und
Empfänger. Ein Versuch zum gleichzeitigen Telephoniren und
Morse-Sprechen auf demselben Drahte wurde in Angriff genommen, da Prof. Zetzsche nach den bisherigen Beobachtungen alle
Bedingungen für sein Gelingen erfüllt glaubte; derselbe kam aber nicht zur vollen
Durchführung.
E.
Z.