Titel: | De Locht's Pantelephon. |
Autor: | E–e. |
Fundstelle: | Band 237, Jahrgang 1880, S. 449 |
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De Locht's Pantelephon.
Mit Abbildungen auf Tafel 36.
De Locht's Pantelephon.
Einer von Leon de Locht-Labye in Lüttich am 7. December 1879 der Section de Liége de l'association des Ingénieurs –
unter Hinweis auf einen von ihm in der Revue
universelle, 1878 Bd. 4 S. 509 gegebenen Ueberblick über die Fortschritte
in der Telephonie – gemachten, in der Revue universelle,
1879 Bd. 6 S. 706 und 1880 Bd. 7 S. 207 abgedruckten Mittheilung
entnehmen wir Nachfolgendes.
Die bis jetzt vorgeschlagenen Telephone lassen sich in 3 Klassen eintheilen. In die
erste gehören die magneto-elektrischen, welche wie das von Bell als Sender und Empfänger zugleich zu benutzen sind. Die zweite
enthält die Sender mit galvanischer Batterie, welche wie das Edison's durch den wechselnden Druck einer schwingenden Platte gegen ein
Stück Graphit die Stromstärke variiren. Die dritte endlich umfaſst die von Hughes erfundenen (vgl. dagegen 1878 232 231) mikrophonischen Sender, in denen der
Batteriestrom sich mit dem Berührungswiderstande zweier Körper ändert, von denen
wenigstens der eine ein schlechter Leiter ist.
Nach näherer Beschreibung dieser 3 Klassen hebt Verfasser hervor, daſs – wie er schon
in einer Mittheilung an die Académie des Sciences de Belgique aus
einander gesetzt habe – das Kohlentelephon Edison's
sich durch die Regelmäſsigkeit der Wiedergabe der Töne auszeichne, während seine
Empfindlichkeit nicht zu groſs sei, und daſs eine Erhöhung seiner Empfindlichkeit
seinen Gebrauch erschweren werde, weil es dann die von der dasselbe tragenden Hand
herrührenden Töne zunächst wiedergeben würde; das Mikrophon von Hughes dagegen sei äuſserst empfindlich, aber nicht
rein im Tone, da sich die Geräusche von den Stromunterbrechungen und den
überspringenden Funken beimischten, und überdies beschränke sich seine
Empfindlichkeit auf die ihm durch Vermittelung fester Körper zugebrachten Töne und
erstrecke sich nicht auf die ihm durch die Luft zugeführten Töne. Um ein
empfindliches Telephon zu erhalten, müsse man: 1) die Ausdehnung der Oberfläche des
beweglichen Theiles vergröſsern, ohne sein Gewicht merklich zu vermehren; 2) den
Hebelarm des Schwingungsmittelpunktes in Bezug auf die Achse der Aufhängung oder
Befestigung verlängern und 3) eine Lage des beweglichen Theiles und eine
Verbindungsweise desselben mit dem festen Gestell auffinden, welche ihm den höchsten
Grad von Beweglichkeit sicherten.
Durch seine zahlreichen Versuche wurde Verfasser zunächst am 7.
April 1879 auf eine Form geführt, in welcher eine viereckige Holztafel von 15 und
20cm Breite und Höhe und 5mm Dicke in der Mitte der unteren wagrechten Seite
eine Metallspitze P besaſs und mit dieser auf einem am
Gestell befestigten Metallplättchen ruhte und in der dadurch bedingten labilen
Gleichgewichtslage noch durch zwei weitere Stützpunkte gehalten wurde. Dazu waren an
der oberen wagrechten Seite des Viereckes in zwei symmetrisch gelegene Metallbügel
zwei zugespitzte Stückchen Retortenkohle C1 und C2 eingesteckt, Welche mit ihren nur einige
Millimeter vorstehenden Spitzen in die Vertiefungen zweier darüber gelegenen Stützen
aus Retortenkohle S1
und S2 hineinragten.
Der Stromweg konnte dabei führen: entweder 1) von P
nach C1 und C2 und nach S1 und S2 zugleich, oder 2)
von P blos nach C1 und S1, oder 3) gar nicht über P, sondern von S1 über C1
nach C2 und S2. Der erste dieser
Stromwege wurde besonders bei Batterien mit geringem Widerstände (piles de quantité) gewählt, um die Stromstärke nicht
zu sehr zu schwächen, der dritte bei Batterien mit groſsem Widerstände (piles de tension), um gröſsere Aenderungen der
Stromstärke zu erzielen; die zweite Anordnung steht zwischen den beiden anderen
mitten inne. Gut regulirt arbeitete der Apparat wesentlich besser als das Mikrophon
von Hughes bezüglich der Aufnahme von Schallwellen aus
der Luft. Die Ursache davon liegt in dem wesentlich geringeren Widerstände zufolge
der Kürze der Kohlenspitzen, hauptsächlich aber in der Vergröſserung der Oberfläche
ohne gleich groſse Vermehrung des Gewichtes. Der Apparat gab 7 bis 8m von ihm entfernt gesprochene Worte wieder,
erwies sich indessen in seiner Wirkung als nicht beständig genug.
Daher ging Verfasser zu einer zweiten eine weit regelmäſsigere
Wirkung sichernden Form über, auf welche er vom 6. August 1879 ab in Belgien und
anderen Ländern Patente nachsuchte. Er nahm eine viereckige Platte A (Fig. 10 und
11 Taf. 36) von nur 12cm Grundseite und
15cm Höhe bei 2mm Dicke, deren Drehachse durch zwei in den Lagern S befindlichen und gegen die feinen Metallplatten a sich anlegenden, metallenen Schraubenspitzen b gebildet wird. An der gegenüber stehenden Seite ist eine Leiste C von Retortenkohle, Graphit, Reiſsblei oder anderem
mittelmäſsig leitenden Material befestigt, gegen deren Vorderseite sich unter
Vermittelung an der Platte B befestigter, biegsamer und
stellbaren Metallfedern r ein, zwei oder mehrere kleine
Stückchen d von Graphit, Reiſsblei o. dgl. anlegen.
Gegen die Rückseite von A legt sich nahezu in der Mitte eine lange
Flachfeder E, welche auf B
festgeschraubt ist und deren Spannung mittels der Schraube H regulirt werden kann. Die Aufhängung von A
kann auch umgekehrt werden, so daſs die Drehachse oben liegt. Will man aber den
Hebelarm des Schwingungspunktes vergröſsern, so braucht man nur die Platte A nicht unmittelbar, sondern erst durch Vermittelung
eines steifen Stabes mit der Achse zu verbinden. Der Strom gelangt im Drahte p über C und r nach den Drähten q und
q1, oder auch blos
aus q über r, C, r nach
q1. An der Platte
B könnten auch mehrere Tafeln A neben einander angebracht und in den nämlichen oder
in verschiedene Stromkreise eingeschaltet werden. Bei der Anordnung mehrerer
Contactfedern zeigte sich die Schwierigkeit einer gleichmäſsigen Regulirung
derselben; daher zog Verfasser es vor, die Kohlenleiste in der Mitte der der
Aufhängeachse gegenüber liegenden Seite nur einige Quadratmillimeter Fläche zu geben
und zur Verstärkung mehrere von einander unabhängige Geber zu benutzen.
Die Beweglichkeit des Apparates wurde von hygrometrischen
Vorgängen, Temperaturänderungen und selbst vom Staub beeinfluſst.
Das Pantelephon, mittels dessen die noch vorhandenen Schwierigkeiten überwunden
werden sollen, spricht auf Schallwellen an, welche mehrere hundert Meter von ihm
entstehen; es gibt nach mehreren Orten 15m weit
von ihm gesprochene Worte; man kann aber auch ganz nahe an ihm sprechen, ohne daſs
die Worte im empfangenden Telephon undeutlich werden. Es enthält eine Platte A (Fig. 12
Taf. 36) aus Aluminium, dünnem Eisenblech, Stahlblech, Messingblech, Glimmer,
Korkholz o. dgl., welche 15cm Seitenlänge hat und
bei Verwendung von Metall nur 0,2 bis 0mm,3 dick
ist; diese Platte soll möglichst steif und den Einflüssen der Temperatur und
Feuchtigkeit nicht unterworfen sein. Sie wird mittels zweier 3cm langer Federn R an
einem vollkommen geraden Träger S an der Platte B befestigt. An der Mitte ihrer unteren Seite ist eine
kleine Kohlenscheibe c angenietet oder angelothet,
welche sich bei verticaler Stellung des Apparates gegen eine kleine Silber- oder
Platinplatte a (Fig. 13)
legt, die am Ende einer sehr kurzen, verhältniſsmäſsig wenig biegsamen Feder r angebracht ist; r ist
mittels der Schraube v an dem kupfernen Träger b befestigt und kann mittels der Schraube V nach Bedarf gespannt werden. Der Batteriestrom tritt
etwa in L ein und geht über b,
r, a nach c, in der Platte zu den Federn R und im Drahte T weiter.
Für gute Regulirung zur Sicherung groſser Empfindlichkeit ist gesorgt, ebenso für
die Erstickung der Geräusche, welche dem Pantelephon aus dem Boden oder der Wand
zugeführt werden könnten. Bei seiner Einfachheit ist das Pantelephon keiner Störung
ausgesetzt, wenn es einmal regulirt ist. Es gibt articulirte oder unarticulirte Töne
weiter, welche ihm durch feste Körper oder durch die Luft zugeführt werden.
De Locht ist durch theoretische
Betrachtungen dazu geführt worden, zwei biegsame Körper in seinem Pantelephon zu
verwenden; den einen bilden die beiden Federn R, woran
die Platte A aufgehängt ist, den zweiten die härtere Feder r. Es müssen
nämlich die sich berührenden Theile kleine Bewegungen machen können, ohne daſs der
Contact unterbrochen wird, sonst würde die Articulation der Rede zerstört werden.
Die Stärke des wiedergegebenen Wortes ist bedingt durch die Inductionsströme, welche
durch die Aenderung des elektrischen Widerstandes an der Berührungsstelle zwischen
der beweglichen Platte
A und der Feder r
erzeugt werden. Von der gröſseren oder geringeren Spannung dieser Feder hängt die
elektrische Leitungsfälligkeit im Stromkreise ab und die Spannung wächst in geradem
Verhältniſs mit dem Winkel, den das Ende der Feder um ihre Biegungsachse beschreibt;
je härter die Feder ist unter Bewahrung ihrer Biegsamkeit, desto mehr rückt auch die
Biegungsachse nach dem freien Ende hin. Die Aufhängung an zwei Federn R soll jede seitliche Bewegung verhindern und nur eine
vollkommen zur Achse der Aufhängung normale Bewegung zulassen; diese Anordnung trägt
wesentlich dazu bei, daſs die articulirten Töne klar und bestimmt wiedergegeben
werden.
Bei der Stützung einer zugespitzten Kohle gegen eine Kohlenplatte
hatte, wenn der Apparat sehr empfindlich gemacht wurde, der Widerstand die ungeheure
Gröſse von 140 Siemens-Einheiten, glich also ungefähr dem Widerstände von 14km Telegraphendraht von 4mm Dicke. Dadurch wurden nicht nur die Ströme sehr
geschwächt, sondern es erhitzten sich auch die Contactspitzen sehr rasch, so daſs
selbst elektrische Funken übersprangen. Eine sphärische Abrundung der einen und eine
ebensolche Aushöhlung der anderen Kohle verminderten den Widerstand auf 10 S. E.;
dies hatte aber den Uebelstand, daſs die beiden Flächen nur sehr schwer zu einer
vollkommenen Berührung gebracht werden konnten, und deshalb wurde die eine Kohle
durch ein nietenförmiges Stück von Platin, das nicht oxydirt, oder von Silber
ersetzt, dessen Oxyd auch ein guter Leiter der Elektricität ist; dieses Metallstück
ist zwar nicht zugespitzt, braucht aber auch nicht eine so groſse Oberfläche, als
anfänglich der Kohle gegeben wurde.
Nach dem zur mikrophonischen Platte gewählten Stoffe
richtet sich die Eigentümlichkeit der wiedergegebenen Rede. Glimmer gibt der Stimme
das Zittern eines Greises. Metall macht die Rede hellklingend, bei Eisen und Stahl
ist der Ton rauh, bei Rauschgold aus Messing silbern und sehr angenehm. Pergament
oder gespanntes Papier machen die Rede näselnd. Nicht polirtes Holz und besonders
Korkholz geben der Stimme ihre besten Eigenschaften, d.h. sie übertragen nicht einen
fremden hellen Klang auf sie und lassen ihr ihre natürlichen Eigentümlichkeiten. Die
Molecularschwingungen der schwingenden Platte hält De
Locht mit Navez, im Gegensatze zu Du Moncel, für schädlich, weil sie die Worte mit einem
ihnen eigenen Hellklingen umhüllen. Was vom Sender gilt aus demselben Grunde auch
vom Empfänger. Bei Verwendung von Blättern aus Glimmer oder Metall, welche behufs
Unterdrückung der Molecularschwingungen mit Papier beklebt wurden, zeigte das
Pantelephon eine reine und klare Articulation mit sehr deutlich erkennbarem Ton des
Organs der sprechenden Person, ohne alle fremde Geräusche; hierin findet De Locht eine Bestätigung seiner Ansicht.
Je kleiner das Gewicht der Platte, desto empfindlicher
ist der Apparat. Ein erst mit einer ziemlich dicken Glimmerplatte hergestelltes
Telephon arbeitete immer besser als nach und nach drei dünne Plättchen abgelöst
wurden. Doch muſs die Platte wenigstens in ihrem Umfange die Steifigkeit
bewahren.
Mit der Gröſse der Oberfläche wächst die
Empfindlichkeit, doch sieht proportional und nicht über eine bestimmte Grenze
hinaus. Den Grund davon sucht De Locht in der Art des
Auftreffens der Schallwellen und der daraus resultirenden, zu Schwingungen
anregenden Kraft, sowie in Interferenzen.
Dem Pantelephon braucht man sich beim Sprechen nicht zu nähern, ja man braucht sich
nicht einmal mit dem Gesicht gegen dasselbe zu wenden und daher ist es weit
verwendbarer als ein Telephon. De Locht empfiehlt es
ganz besonders zur Herstellung einer telegraphischen Verbindung zwischen der
Erdoberfläche und dem Innern von Bergwerken, und meint namentlich, daſs mit seiner
Hilfe die Zahl der Unglücksfälle in Kohlengruben sich stark würde vermindern
lassen.
E–e.