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    Über das Telefon
    Fibur 12 - Das Telefon

    Bericht aus dem Polytechnischen Journal
    Jahrgang 1878, Band 227, Miszelle (S. 49)


    • 1) Prof. Gray's Telefon wurde im April 1877 in New-York in der Steinwayhall zuerst öffentlich vorgeführt. Der Sender enthielt eine Klaviatur von 2 Oktaven (16 Tasten) und war in Philadelphia (ca. 145ekm 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 Magnetisieren sich ein klein wenig vergrößert und beim Entmagnetisieren seine frühere Größe wieder annimmt, und da dieser Wechsel von einem von den Molekularänderungen herrührenden, leichten Ton begleitet ist, so bringt jede Stromfolge nur dasjenige der 16 Stahlbänder im Empfänger zum Ansprechen, welches mit dem die Stromfolge entsendenden Stabes gleichgestimmt ist. Jeder der 16 Teile des Empfängers ist in einem länglichen Resonanzkasten untergebracht, welcher den Ton des Bandes verstärkt; die 16 Kästen sind in symmetrischer Folge nebeneinander gestellt. (Scientific American, April 1877 S. 245 und 263.)


    • 2) Das Telephon von Georg B. Havens in Lafayette besteht aus einer auf einem Holzbrettchen liegenden Röhre aus Messing  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 Kontakt eine stellbare Schraube mit Platinspitze auf einer kleine Säule gegenüber; an die kleine Säule und den schwingenden Körper werden 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 Telefon“ als Sender einfach eine etwa 50 mm dicke 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 einer kleinen Säule 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 Jahr 1874 bekannt gemachte Erfindung 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 platinierter 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 rau 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 präparierte Papier aufgedrückt wird. Der Batteriestrom geht durch Feder, Platinstift, Papier und Rolle. Während die Trommel mittels der Kurbel umgedreht wird und der Strom nicht zirkuliert, nimmt das Papier die Feder und die eine Seite des Resonators mit; bei jeder Stromsendung dagegen hört die Reibung auf, und Platinspitze und Resonator Seite 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 Telefon) kaum hörbar sind, wegen des langsamen Arbeitens der Elektromagnete, dessen Ursache in der zum Magnetisieren und Entmagnetisieren nötigen Zeit und der Erregung von die Wirkung verzögernden und die Signale verstümmelnden Extraströmen zu suchen sind. Die oben beschriebene Einrichtung hat die Eigenschaft die hohen Tone gut wiederzugeben. 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.

      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-Telefon, jüngst in den Vereinigten Staaten patentiert, 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 Telefon von dem aus Edinburgh gebürtigen Prof. A. Graham Bell in Boston wurde im Juni 1876 zuerst während der Ausstellung in Philadelphia vorgeführt4); 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 einer kleinen Säule etwa 50mm über einem Mahagoni Brettchen befestigt war; vor den Polen dieses Elektromagnetes oder richtiger dieses Magnet Induktors war ein in vertikaler 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 Induktors sich bewegt und die Membran in Schwingung versetzt.

    Der Empfänger war einer der 1852 von Niclès erfundenen Röhrenelektromagnete; der vertikale 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 teils als schwingender Körper, teils als Resonator. Magnet und Anker waren auf eine kleine Brücke angeschraubt, die an einem Mahagoni Brettchen befestigt war. Wurde nun in das Mundstück des Senders ein Wort gesprochen, so schwang die Membran der Tonhöhe entsprechend, und ihr Eisenstück induzierte 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 Induktionsströme von verschiedener Stärke und diese liessen die Stärke der sprechenden Stimme erkennen.

    In dem Engineering and Mining Journal, März 1877 S. 166 wird namentlich hervorgehoben, mit welchem Vorteil ein solches Telefon in Bergwerken benutzt werden könne, wenn man von über Tage Drähte in die Grube führe und an einigen wichtigen Orten der Grube Telefone aufstelle.

    Bei eintretenden Unglücksfällen würde deren Umfang und Natur schnell mitgeteilt werden können, was Menschenleben und Eigentum 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.6)


    Später bestand der Sender aus einem kräftigen permanenten Magneten, dessen Pole von Induktion Spulen umgeben waren, und vor den Polen befand sich ein Eisenplättchen, dem die Töne durch ein Mundstück zugeführt wurden; die bei den Schwingungen des Plättchens induzierten Ströme wurden durch die Linie einem Empfänger von ganz, ähnlicher Einrichtung zugeführt und von dessen Plättchen in Schwingungen der Luft umgesetzt. Experimentiert wurde mit diesem Telefon auf der nahezu 10 km langen Privatlinie Boston-Malden der Boston Gummischuh-Compagnie.

    Leise Töne wurden dabei fast noch deutlicher gehört wie laute, und die nacheinander sprechenden Personen konnten am empfangenden Ende in 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 Teilen eines Großen Konzertsaales erreichbar ist. (Scientific American, Februar 1877 S. 120.)


    In Fig. 12 (rechts oben) ist E das Sprachrohr, welches der an dem Resonator 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 hintereinander 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 Induktionsströme, welche in dem empfangenden Instrumente zunächst die Platte A und durch diese die Luft in gleiche Schwingungen versetzen.


    Mit diesem Telefon wurde auf der 230 km langen Linie Boston-Salem-North-Conway, N. H., gesprochen. 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 größeren Anzahl gleichzeitiger Telegramme erleichtert man dies durch Anwendung von Resonatoren, welche automatisch jedes einzelne Telegramm aufnehmen, indem sie bloß 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 Tätigkeit setzen.

    Am 12. Februar 1877 sprach Bell mittels eines solchen Telefons von Salem, Mass., nach Boston, 29 km weit. Der ganze Apparat steckt in einem Kästchen von 180 mm Höhe und Breite und 300 mm 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 Telefon nur 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 Telefon auf gewöhnlichen Telegraphendrähten benutzt, so gehen auf den Tragsäulen von anderen Drähten (z. T. lesbare) Morsezeichen über, welche man auf dem Telefon 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.)


    Figure 13

    Im August 1877 sprach W. H. Preece mit Bell's Telefon, mit welchem er in Amerika bis zu 52km weit gesprochen hat, von Plymouth nach Exeter. Diese neueste, vereinfachte Form des Telefons ist in Fig. 13 (Bild Rechts) 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 überzogenere, 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 Pol 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 Öffnung 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 Kabel  haben Prof. Dr. Zetzsche und Oberinspektors Pörsch weitere Versuche auf oberirdischen Linien gemacht. Am 6. Dezember 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 Telefone eingeschaltet. Dabei kam der Rufer des an dem Versuche sich beteiligenden 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. Dezember in späterer Abendstunde auf der Reichstelegraphenlinie Dresden-Chemnitz angestellten Versuche zeigten, bei denen teils ein Draht mit Erdleitung, teils zwei Drähte als Schleife benutzt wurden.

    Im ersteren Falle war wieder im Telefon ein beständiges Getön zu hören, welches von dem Arbeiten auf den mit auf den anderen auf den Stangen liegenden 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. Dezember angestellten Versuche auf einer 3,7  km  langen oberirdischen Linie störten zwei miteingeschaltete Relais das Telefonieren nicht, und deshalb empfahl Prof. Zetzsche das Telefon als transportablen 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 datierten Briefe einen ähnlichen Vorschlag des Ingenieurs G. Fuchs, welcher das Telefoniren durch ein besonderes Signal auf der Glockensignalleitung einzuleiten rät.

    Bei dem vom Kais. Generalpostmeister Stephan angeordneten, unter Leitung des dazu von Berlin nach Dresden entsendeten Geh. Oberregierungsrates Elsasser und unter Teilnahme der Professoren Zetzsche in Dresden und Weinhold in Chemnitz in der Zeit vom 14. bis 17. Dezember 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 isoliert gelassen, so konnten Dresden, Riesa und Würzen noch gut mit einander sprechen; ebenso Riesa und Würzen, wenn in Leipzig und Dresden die Linie isoliert wurde. Diese letzten 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 Telefone, weniger der Widerstand, als die Ableitungen auf der Linie das Sprechen in große Fernen mit dem Telefon erschwerten.

    Neben den Weinhold'schen Rufern wurden auch ähnliche geprüft, welche von Siemens und Halske gleichzeitig und unabhängig von Weinhold hergestellt worden waren.8) Ein Versuch zum gleichzeitigen Telefoniren 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.

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    Zeitraum  1878
    Land:  D
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