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Band XXIX. No. 11.

14. März 1885.

Forchheimer, Temperaturänderung von Metalldrähten während der Dehnung.

203

leicht überzeugen, dass die Erwärmung beginnt, ehe das Probestück sich örtlich einschnürt, wenn man von Zeit zu Zeit nicht nur dieses, sondern auch zum Vergleich irgend einen ursprünglich gleich warmen anderen Metallgegenstand betastet. Es herrscht vielfach die Ansicht, dass die Erhitzung bei Stahl grösser sei als bei Eisen und mit der Festigkeit dieser Materialien und der Verengung an der Bruchstelle zunehme. Die technischen Schriften über Festigkeit enthalten nur wenige und kurze Bemerkungen über die thermischen Vorgänge bei der Dehnung. Lagerjhelm 1) erwähnt den von Barlow) wiederholten Ausspruch von Telford, dass häufig im Augenblicke des Bruches die Eisenstange an der Reissstelle einen solchen Hitzegrad erlange, dass man kaum imstande sei, sie ohne ein schmerzliches Gefühl des Brennens in der Hand zu halten, und fügt hinzu, dass bei seinen Versuchen weiches Eisen sich mehr erwärmte als hartes, und dass sich »bisweilen Licht entwickelte«. Barba 3) sagt, dass bei langsamer Dehnung die Temperatur eines Probestückes infolge der Ausstrahlung sich nicht viel über jene des umgebenden Raumes erhebe, während bei raschem Zerreissen es ist vermutlich ein Zeitmass des Versuches von 21/2 Minuten gemeint weicher Stahl sich an der Verengungsstelle auf etwa 60° erwärme. Kirkaldy4) beobachtete, dass eine plötzliche Belastung sowohl die Bruchspannung als auch die Verengung vermindert und starke Erhitzung verursacht. Styffe5) schreibt, dass die Curven, deren Ordinaten die bleibende Verlängerung darstellen, bei Eisen und weichem Stahl eine der Abscissenachse zugekehrte Convexität besitzen; möglicherweise sei dieselbe »mit dem Freiwerden von Wärme, welches die Ausdehnung stets begleitet, in Beziehung zu bringen. Eine Stange von gepuddeltem Stahle, deren Curven die grösste Convexität nach der Achse hin zeigten, ergab, als sie während der Dehnung mit Wasser umgeben wurde, eine Curve, welche zunächst der Achse fast geradlinig war. Eingehendere Nachforschungen über diesen Punkt haben nicht stattgefunden.« Der Wunsch, den Zusammenhang zwischen dem Festigkeitsdiagramm und den thermischen Schwankungen kennen zu lernen, lag nahe und führte zu einer Reihe von Versuchen.

Zu den ersten Beobachtungen dienten Ketten aus mit einander abwechselnden Steingutringen und Eisendrahtstücken; je die zweite Lötstelle einer aus Neusilber- und Stahldrähten zusammengelöteten Thermosäule wurde an ein Eisendrahtstück fest gebunden, während ein in die Verbindungsleitung der Endelemente der Thermosäule eingeschaltetes Spiegelgalvanometer bei Beobachtung mittels eines Fernrohres sammt über ihm befindlicher Scala die bei Dehnung der Kette vor sich gehenden Erwärmungen erkennen liess.

Da die Herstellung der Ketten umständlich war und mit Rücksicht auf die Kettenlänge nur etwa 8 Eisenstücke, also 8 Thermoelemente, angewendet werden konnten, welche Zahl keine genügende Ablenkung des Galvanometermagneten hervorrief, so fanden auf Rat des Hrn. Prof. Dr. Wüllner die späteren Versuche mit einfachen Metalldrähten und -bändern mit angebundenen Thermosäulen von 20 bis 26 NeusilberEisenelementen statt. Ein dünner Firnisüberzug der Säule verhinderte den Zwischenschluss der elektrischen Ströme durch das zu dehnende Metall, dessen Spannung durch Anhängen von Gewichten bewirkt wurde. Zur Messung der Verlängerung diente, ähnlich wie bei den Versuchen Strohmeyer's“), ein dünner Stift, welcher an beiden Enden leichte Zeiger aus Draht trug; ein an dem Gestelle, an welchem der belastete

Draht oder Streifen hing, befestigter Gradbogen gestattete die Ablesung des Winkels, welchen die Stiftzeiger mit der Lotrechten einschlossen, und damit die Bestimmung der Stiftdrehung; der Stift selbst war stets eingeklemmt zwischen dem belasteten Metallstück und einer an letzteres angelöteten längeren Feder und gab daher die Ausdehnung einer Strecke von der ungefähren Länge der Feder an. Ein Uebelstand lag bei der Ungleichförmigkeit der meisten Drähte darin, dass sich die Thermosäule nicht unter der Feder anbringen liess, so dass Ausdehnung und Temperaturschwankung, obwohl gleichzeitig abgelesen, sich auf benachbarte Strecken des Drahtes und nicht auf dieselbe Strecke bezogen. Es entsprach eine Dehnung von 1° bei den verschiedenen Versuchen einer Verlängerung der Längeneinheit um 0,000131 bis 0,000247. Nach jeder Belastung gestattete eine Pause dem Draht oder Blechstreifen die Annahme der Temperatur des Beobachtungsraumes; abgelesen wurden die Einzelerwärmungen des Versuchsstückes oder eigentlich die den Temperaturänderungen der Lötstellen der Thermosäule proportionalen Wanderungen des Spiegelbildes der Scala. Die Summirung der einzelnen Verschiebungen des Scalenbildes lieferte die der jeweiligen Gesammtbelastung entsprechende Abkühlung oder Erwärmung des Metalles. Es zeigte sich bei Eisen, Stahl, Kupfer und Messing ein inniger Zusammenhang zwischen Erwärmung und Dehnung in der Art, dass bei jedem Probestück anfangs eine Abkühlung und bei zunehmender Last eine Erwärmung eintritt, die beiden Curven (Fig. 1 bis 9), welche man erhält, wenn man die Gesammtlast als Abscisse, die Gesammterwärmung und Gesammtdehnung als Ordinate aufträgt, in ähnlicher Weise verlaufen, und einer grossen Dehnung immer eine bedeutende Erwärmung entspricht. Vermutlich liesse sich auch bei möglichster Beseitigung aller Fehlerquellen, insbesondere bei sorgfältiger Abhaltung aller störenden äusseren Temperatureinflüsse und vollkommnerer Befestigung der Thermosäule, eine Formel für die Erwärmung auffinden. Eine solche zu ermitteln wurde jedoch nicht beabsichtigt; der Hauptzweck der Untersuchung war, nachzusehen, ob man durch Beobachtung der Temperaturänderung die Elasticitätsgrenze – in ihrem praktisch üblichen Sinne

scharf und leicht bestimmen könne. Immerhin dürfte die Schilderung nachstehender Versuche einen nicht uninteressanten Ueberblick über die thermischen Erscheinungen beim Ziehen und Zerreissen bieten.

1. Eisendraht von 1,34 mm Dmr. Die Anspannung (vgl. Fig. 1) lieferte folgende Zahlen: Belastung in kg pro qmm 11,1, 17,1, 25,1, 29,1, 32,6, 34,1,

35,1, 36,1, 37,1. Dehnung 1) in mm pro m (0,6), 1,7, 2,8, 3,4, 4,8, 7,3, 9,8,

16,8 reisst. Erwärmung in mm des Scalenbildes –12,4, -9,1, -7,0,

-8,1, -10,5, +4,2, +16,9, +47,2.

Bis zu Spannung von 11,1 kg trat eine entschiedene Abkühlung ein, während von 11,1 bis 32,6 kig die Temperatur wenig schwankte und das Eisen sich in geringem Masse dehnte und bei weiterer Gewichtsvermehrung fortdauernde Erwärmung folgte, welche ebenso wie die Dehnung immer rascher wuchs. Die Bruchgrenze zeigte sich zwischen 36,1 und 37,1kg pro qmm, welch letztere Belastung in Fig. 1 durch eine Ordinate gekennzeichnet ist. Neben dem Risse verjüngte sich der Durchmesser auf 1,2mm, während er an den übrigen Stellen zu 1,29mm bis 1,33mm wurde.

2. Stahlband (Sägeband), 2,36 mm breit, 0,66mm stark (Fig. 2). Belastung in kg pro qmm 25,6, 38,4, 51,3, 64,1, 76,9, 89,7,

102,6, 115,4, 124,3. Dehnung in mm pro m (1,3), (2,0), (2,6), (3,2), 3,9, 4,5, 5,1,

8,0 reisst. Erwärmung in mm des Scalenbildes – 11,9, -14,1, -22,2,

—29,6, —32,6, -39,4, -46,0, –46,1. Im Gegensatze zum vorhergehenden Probestücke hatte

1) Versuche zur Bestimmung der Dichtheit, Gleichartigkeit, Elasticität, Schmiedbarkeit und Stärke des Stabeisens, übersetzt von Pfaff. Nürnberg, 1829. S. 24.

2) P. Barlow, A treatise on the strengh of timber usw. London, 1837. S. 269.

3) Mémoires et compte-rendu des travaux de la société des ingénieurs civils, 1880, I. Sem., S. 710.

4) Kirkaldy, Results of an experimental inquiry into the tensile strength and other properties of wrought iron and steel

. 2. Auflage. London, 1866. § 124, 189 und S.95; v. Kaven, Collectaneen usw., Zeitschr. d. Ingen.- u. Arch.-Ver. zu Hannover, 1868, Bd. XIV, Sp. 470.

5) Die Festigkeitseigenschaften von Eisen und Stahl von Knut Styffe, nach C. Sandberg's englischer Ausgabe des Werkes deutsch von C. M. Freiherr v. Weber. Weimar, 1870. S. 39.

6) W. 1883, S. 370.

1) Die in den Tabellen eingeklammerten Zahlen sind nicht abgelesen, sondern berechnet unter Annahme eines Elasticitätsmoduls von 20000kg pro qmm bei Eisen, von 12000 bei Kupfer und von 10000 bei Messing.

deutscher Ingenieure.

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das harte und feste Stahlband eine nahe an der Bruchgrenze liegende Elasticitätsgrenze; demzufolge nahmen die Temperaturen bis zum Zuge von 102,6kg pro qmm gleichmässig ab und blieben bei der nächsten Belastung ungeändert. Während des Anhängens der letzten Gewichte erwärmte sich das Band und zerriss.

Der Zusammenhang zwischen Wärme- und Dehnungserscheinungen zeigt sich deutlich, wenn man denselben Draht zweimal zerreisst, indem das erste Zerreissen nicht nur die Elasticitätsgrenze erhöht, sondern auch in gleichem Masse den Beginn stärkerer Erwärmung verzögert. Zwei Drähte wurden einer wiederholten Beanspruchung unterworfen.

Der erste war:

3. Ausgeglühter Flusseisendraht des Walzwerkes Rote Erde von 1,53mm Dmr. (Fig. 3 und 4). Belastung in kg pro qmm 7,6, 13,1, 17,7, 22,3, 26,9, 31,4,

36,0, 40,6, 43,7, 46,8, 47,9, 49,0. Dehnung in mm pro m (0,4), (0,7), (0,9), 1,1, 1,4, 1,8, 3,8,

22,1, 30,8, 45,3, 57,0 reisst. Erwärmung in mm des Scalenbildes —2,5, -3,7, -4,2,

-3,7, -0,2, -3,3, -5,8, +114, +175, +277, +337,

+443.

Der Draht trennte sich ausserhalb der Thermosäule, so dass sich die Erhitzung beim Reissen noch zu erkennen gab. Der Draht wurde nun ein zweites Mal gespannt und lieferte dabei nachstehende Werte: Belastung in kg pro qmm 7,6, 13,1, 19,2, 25,3, 31,4, 37,5,

43,7, 48,3, 52,9. Dehnung in mm pro m (0,4), (0,7), (1,0), (1,3), 2,0, 2,4, 2,6,

2,8 reisst. Erwärmung in mm des Scalenbildes —3,0, -3,0, -2,6,

+4,2, +0,8, -6,3, -12,6, --12,0, etwa +20.

Die Thermosäule blieb wieder unversehrt. Die beiden Versuchsreihen sind in Fig. 3 graphisch wiedergegeben und zur Unterscheidung mit den Ziffern I und II versehen. Die Scalenablesungen bei niedriger Spannung, in Fig. 4 in vergrössertem Massstabe dargestellt, zeigen bei ungefähr 25ky in beiden Reihen Unstetigkeiten, welche vielleicht von einer Ungleichmässigkeit des Eisens herrühren, das längs der Thermosäule nicht gleichzeitig die Elasticitätsgrenze überschritt.

Der zweite untersuchte Draht war:

4. Ausgeglühter Flusseisendraht der Roten Erde von 1,59mm Dmr. und gab (Fig. 5) bei zweimaliger Dehnung: Erste Belastung in kg pro qmm 8,6, 12,9, 17,2, 20,0, 22,3,

26,6, 30,8, 35,1, 39,4, 42,2. Dehnung in mm pro m (0,5), 1,1, 1,7, 199, 200, 2,0, 2,0, 7,4,

24,8 reisst. Erwärmung in mm des Scalenbildes — 22,7, -24,9, -20,2,

—20,2, -15,1, +1,1, +9,6, +52,8, +144. Zweite Belastung in kg pro qmm 7,6, 11,8, 16,1, 20,4, 24,4,

28,9, 33,1, 37,5, 41,7, 46,0, 48,3. Erwärmung in mm des Scalenbildes 2,1, +0,9, -—0,1, +1,7,

-0,1, +3,9, +3,9, +18,9, +29,3, +39,2, +180.

Das Reissen des Drahtes geschah bei der zweiten Belastung bei 48,3kg pro qmm Zug ausserhalb der Thermosäule, und seine Gesammtverlängerung war dabei ungefähr 90 m pro m. Möglicherweise versagte der Stift zwischen 26,6 und 30,8kg Zugspannung, und blieben während Aufbringung dieser Lasten Streckungen unbemerkt; doch zeigte ein Bleidraht,

dessen Verlängerung (s. u.) unmittelbar gemessen wurde, gleichartiges Verhalten. Kupfer und Messing zeigten ähnliche Vorgänge wie Eisen.

5. Kupferdraht von 1,49mm Dmr. (Fig. 6). Belastung in kg pro qmm 4,2, 7,6, 10,9, 14,2, 17,5, 20,9,

24,2, 27,5. Dehnung in mm pro m (0,4), (0,6), (0,9), (1,2), 2,0, 2,5, 3,5,

etwa 100 reisst. Erwärmung in mm des Scalenbildes 3,8, -2,8, -2,8,

-4,4, -6,4, -5,5, -39,0, +161.

Der Draht riss einige Zeit nach Aufbringung des letzten Gewichtes.

6. Ausgeglühter Messingdraht von 1,33 mm Dmr. (Fig. 7). Belastung in kg pro qmm 3,2, 5,4, 9,5, 13,7, 17,8, 22,0, 30,3,

34,5, 36,6. Dehnung in mm pro m (0,3), 1,0, 1,8, 2,5, 3,0, 4,7, 24,2,

76,1 reisst. Erwärmung in mm des Scalenbildes -3,5, -4,4, -2,3,

+5,5, +8,5, +20,5, +171,9, +324. Der Durchmesser verengte sich an der Rissstelle auf 1,13mm und längs der übrigen Strecken auf 1,15 bis 1,19mm

Blei gab viel undeutlichere Temperaturschwankungen als die bisher erwähnten Metalle, was zum Teile davon herrühren mag, dass die Streckung des Bleies sehr langsam vor sich ging und äussere Einflüsse allmähliche Wärmewandlungen kaum erkennen liessen. Die Verlängerungen waren so bedeutend, dass sie unmittelbar mit dem Massstabe gemessen werden konnten.

7. Bleidraht von 7,84mm Dmr. (Fig. 8). Belastung in kg pro qmm 0,36, 0,48, 0,60, 0,72, 0,84, 0,96,

1,08, 1,20, 1,32. Dehnung in mm pro m 4,4, 5,5, 6,7, 13,9, 13,9, 13,9, 13,9,

19,0 reisst. Erwärmung in mm des Scalenbildes —2,1, +2,1, -0,4,

-4,5, -20,2, -19,8, ---20,9, -22,5, -20,0.

Der Riss fand ausserhalb der abgemessenen Strecke statt, welche sich im ganzen um 1,17mm pro m verlängerte.

8. Vierkantiger Bleistab, 6,68mm auf 6,86mm stark (Fig. 9).

Belastung in kg pro qmm 0,95, 1,08.
Dehnung in mm pro m 13 reisst.
Erwärmung in mm des Scalenbildes --7,3, -12,7.

Nach Aufbringung des letzten Gewichtes schritt die Verlängerung sehr langsam voran; um 11 Uhr 47 Minuten vormittags befrug ihre absolute Grösse 5,9mm, und erst, als sie um 7 Uhr 31/2 Minuten abends auf 40mm gewachsen war, zerriss der Stab und zeigte eine schwache Verengung auf etwa 15cm Länge und eine starke Verjüngung auf etwa 2,5cm. Es stellt Fig. 10 das Wachstum der absoluten Verlängerung dar, welche in wirklicher Grösse als Ordinate aufgetragen ist, während die zugehörigen Abscissen die Zeit angeben.

Die geschilderten Ermittlungen tragen nur den Charakter von Vorversuchen. Trotzdem wurde eine Fortsetzung der Experimente aufgegeben, weil sie keinen unmittelbaren technischen Nutzen versprach, die physikalische Natur der Aufgabe sich immer deutlicher zu erkennen gab und eine grössere, rein wissenschaftliche Arbeit dem Beobachter zu fern lag und Mittel erfordert hätte, welche ihm nicht zur Verfügung standen.

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mm

Ueber Widerstandsmomente genieteter Blechträger.

Von Aug. Klönne in Dortmund.
Rühmlichst bekannt sind die von Hrn. Regierungsrat Dr. Tabellen ist daher von grösstem Vorteil. Neu dürfte hierbei
Zimmermann herausgegebenen Tabellen über die Wider- indessen folgendes sein:
stands- und Trägheitsmomente genieteter Blechträger; sie ent-

Für Träger ohne Gurtplatten lässt sich sehr genau innerhalten Träger ohne und mit Gurtplatten in Höhen von 20

halb gewisser Trägerhöhen das Widerstandsmoment gleich bis 60 bezw. 50 bis 140cm, in Abstufungen der Höhen von 1 cm; auch ist in denselben auf die verschiedenen Nietver

C 1)

C: schwächungen Rücksicht genommen. Der Gebrauch dieser

Cy ho

W。

Band XXIX. . No. 11.

14. März 1885.

Klönne, Widerstandsmomente genieteter Blechträger.

205

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setzen, wobei C1 C2 und Cz gewisse, vom Winkeleisenprofil abhängige Constante bedeuten. Ferner ist weniger genau für Träger bis zu 60cm Höhe

11 W. + 310
2)
g

14)kg

20 ho und für höhere Träger

W.+1500
3)
g=116"

— 1) kg,

26 ho wo g das Gewicht des zum Träger ver

wendeten Winkeleisens pro lfd. m, ho die ir

Trägerhöhe in cm und w. das kleinste

Widerstandsmoment des Trägers für die I-.-. I Achse II mit Rücksicht auf Nietver

schwächungen und für Centimetermals bedeutet.

Die Formeln 2) und 3) sind nament

lich da wichtig, wo bei einer gewissen Trägerhöhe ein gewisses Widerstandsmoment verlangt wird. Ueberraschend dagegen ist die Schärfe der ersten Formel, wie aus angeführten Zahlenbeispielen ersichtlich ist:

Träger mit 4 L-Eisen 65 · 65 · 10.

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3) Träger von 50 bis 140cm Höhe mit gleichschenkligen

L-Eisen.

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100 · 100 13

14 059 578

542

26 561

26

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Dabei bedeutet & die Nietstärke in mm.
Diese Tabelle enthält 18 verschiedene Winkeleisen.

Zu der obigen Formel gelangt man, legt man durch drei Punkte der Curve (h. W.) eine gleichseitige Hyperbel. Diese Punkte wurden eben so gewählt, dass sie gleich grossen hoDifferenzen entsprechen.

Bedeuten nun ho' ho" h." drei Trägerhöhen, W' W." W." die zugehörigen Widerstandsmomente der Träger für ein gewisses Winkeleisenprofil und für jene Höhen (mit Rücksicht auf Nietverschwächung), so berechnen sich die Constanten nach folgenden Formeln:

(ho'W:'-ho"W.")(W.'—W.'') - (ho'W'-ho" W.")(W'-W.") C:

(h.' - h.'") (W-W.') - (he'-ho") W-W.) ho'Wo'-ho" W." + C3 (ho' - he') C2

und W. - W." Cz=(W.+ C3) (C2 h.); in letzte Formel sind zwei zusammenhörige Werte von W, und ho einzuführen. Bei Benutzung einer Thomas'schen Rechenmaschine ist die Berechnung dieser Constanten nicht schwer und erfordert etwa 10 Minuten Zeit. Die Berechnung von Zwischenwerten aber mit der Formel 1) ist eine sehr einfache. Der Gang der Rechnung mit diesen Formeln und Coëfficienten ist nun folgender:

Es seien gegeben W. und ho. Dann berechne man mit der Formel 2) oder 3) zunächst das zu verwendende L-Eisenprofil, gehe in die Tabellen, suche ein dem möglichst entsprechendes L-Eisen (vergl. g) auf und berechne W. genauer. Mit einer geringen Aenderung der Höhe bezw. der Schwere des L-Eisenprofiles lässt sich dann das vorgeschriebene W leicht erreichen.

Beispiel.
Gegeben W.= 1757, ho

1757, h. = 50cm. Dann ist annähernd nach

11/2067 Formel 2) g=

20 50 den Tabellenwerten annähernd ein L-Eisen von 90.90. 12, für welches

2179647

8666 ist.

259-ho
Diese Gleichung nach ho aufgelöst giebt:

2179647
ん。 259

und hierin

W.+ 8666
W. = 1757 eingeführt, giebt genau

2179647
ho = 259

= 49,9cm ,

10423 Diese ganze Rechnungsmethode ist nachstehend graphisch dargestellt. Die folgenden Zahlenbeispiele erläutern ihren Gebrauch genügend. Man ist sofort imstande, zu sagen, welche Winkeleisen werden sich bei einem gewissen Widerstandsmoment und einer gewissen Trägerhöhe am besten

Wo

In obigen Formeln ist h, immer in cm einzuführen. Die bis jetzt von mir berechneten Constanten sind die folgenden: 1) Träger von 20 bis 60cm Höhe mit gleichschenkligen

Winkeleisen.

2. (2867 = 14) = 15,046. Dem entspricht nach

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W.

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70.70.10

75. 75. 10

10,2 10,9 11,7

80.80.10

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85 · 85 · 10

12,5

90 · 90 · 10

80 · 80 · 12

13,3 13,9 15,6

+

90.90. 12

2 179 647

deutscher Ingenieure.

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Eingegangen 30. Januar 1885. Aachener Bezirksverein. Versammlung vom 7. Januar 1885. Vorsitzender: Hr. v. Gizycki. Schriftführer: Hr. Striebeck. Anwesend' 36 Mitglieder.

Hr. v. Gizycki eröffnet die Sitzung mit der Mitteilung, dass er vom Vorstande für das laufende Vereinsjahr zum Vorsitzenden gewählt worden sei; er begrüsst mit warmen Worten die Versammlung im neuen Jahre und spricht die Hoffnung aus, dass das laufende Jahr inbezug auf die Thätigkeit im Vereine sich würdig dem vorangegangenen anschliessen möge; er bittet die Mitglieder, besonders die in der Praxis beschäftigten, ihn durch rege Anmeldung von Vorträgen und technischen Mitteilungen zu unterstützen.

Die Versammlung ehrt das Andenken des in den letzten Tagen des vergangenen Jabres dahingeschiedenen Hrn. Hugo Baur, eines der ältesten Vereinsmitglieder, durch Erheben von den Sitzen. Hr. Müller hält einen Vortrag

über die Anwendung des Telephones. 1) M. H.! Ich wollte mir erlauben, Ihnen eine kurze Mitteilung zu machen über die neuere Entwicklung des Telephonverkehres, insbesondere des Telephonfernverkehres in unserem Nachbarstaate Belgien, bezüglich dessen ich kürzlich Gelegenheit hatte, einiges in Erfahrung zu bringen, was vielleicht von Interesse sein dürfte.

Es kann jedoch nicht meine Absicht sein, in eine eingehendere Beschreibung der dazu benutzten, schon bekannten Apparate und deren Vergleichung mit den hier zu Lande in Gebrauch befindlichen einzutreten. In dieser Hinsicht beschränke ich mich vielmehr darauf, nur beiläufig zu erwähnen, dass in Belgien das bei uns in Preussen als Geber sowohl wie als Empfänger fast typisch gewordene, etwas plumpe und unschöne Siemens'sche Telephon keine Gnade gefunden hat, dass man sich dort vielmehr als Gebers fast ausschliesslich des Mikrophons in der von Blake verbesserten Construction, als Empfängers dagegen des einfachen, leichten und eleganten Bell'schen Telephones bedient.

Die Anwendung des Mikrophones gewährt den Vorteil, dass man hierdurch weit kräftigere Ströme erhält, als wenn man das Telephon selbst als Stromentwickler benutzt, infolge dessen es denn auch in jenem Falle, um sich verständlich zu machen, einer unmittelbaren Annäherung an den Apparat nicht bedarf, man vielmehr schon in einer Entfernung von 1 bis 2 m gegen denselben sprechen kann. Als Empfänger aber gibt das Bell'sche Telephon mit seinem genau axial angeordneten Magnetstabe die menschliche Stimme entschieden klarer und deutlicher wieder und lässt namentlich die Tonfärbung des Sprechenden besser erkennen, als das mit einem Hufeisenmagneten ausgestattete Siemens'sche Telephon.

Der Wahl dieser Apparate war es daher zu danken, dass man in Belgien schon seit Jahren den telephonischen Verkehr

1) Z. 1883, S. 821.

1

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auf weitere Entfernungen auszudebnen vermochte, als dies bei uns statthaft erschien. Allein ganz unabhängig von der Construction der zum Sprechen und Hören benutzten Vorrichtungen ergab sich ein Umstand, welcher dem Telephonfernverkehr bis vor kurzem noch verhältnismässig sehr enge Grenzen zu setzen schien, und an den man ursprünglich gar nicht gedacht hatte.

Als Professor Bell mit seiner herrlichen Erfindung zuerst an die Oeffentlichkeit trat, da sah man sich im Geiste alsbald schon im unmittelbaren mündlichen Gedankenaustausche mit den Bewohnern anderer Städte, fremder Länder, ja ferner Weltteile. Allein bald zeigte es sich, dass man, indem man sich eine solch innige Verbindung des ganzen Menschengeschlechtes ausgemalt, eine Erscheinung ganz ausser Acht gelassen hatte, welche bestimmt schien, die Verwendbarkeit des neuen Verkehrsmittels für alle Zeiten auf verhältnismässig sehr geringe Entfernungen einzuschränken, nämlich die Induction, d. h. die Reflexwirkung der in irgend einem Leiter umlaufenden elektrischen Ströme auf alle anderen in der Nachbarschaft befindlichen Leiter, mögen diese auch von jenem anscheinend noch so gut isolirt 'sein.

Diese ganz allgemeine Eigenschaft der elektrischen Ströme, auf welcher andererseits auch das Telephon selbst beruht, schien es sofort zu verbieten, sich auch nur der Stangen der einmal vorhandenen Telegraphenleitungen zur Befestigung von Telephondrähten zu bedienen, weil durch die an letzteren von jenen Leitungen aus inducirten Ströme und deren Einwirkung auf das Telephon nicht nur das Verständnis des gesprochenen Wortes stark beeinträchtigt, ja bald schon ganz unmöglich gemacht wurde, sondern auch die Geheimhaltung des telegraphischen Verkehres in hohem Grade gefährdet erschien, da ein einigermassen geübtes Ohr wenigstens die vermittels des so verbreiteten Morse-Apparates aufgegebenen Depeschen mit Hilfe des Telephons leicht aufzufangen und zu entziffern vermochte.

Wie ungemein weit in dieser Hinsicht die Empfindlichkeit des Telephons oder vielmehr des mit einem solchen Instrumente bewaffneten menschlichen Ohres geht, das gestatten Sie mir, m. H., Ihnen an einigen meiner eigenen Erfahrung entnommenen Beispielen nachzuweisen. Wir besitzen in Kohlscheid zur Verbindung des dortigen Centralbureau's und des Betriebsbureau's mit den verschiedenen bis zu einer halben Stunde davon entfernt belegenen Gruben schon seit Jahren mehrere Telephonleitungen, welche sich stellenweise den der Berg.-Märk. Eisenbahnlinie entlang laufenden Telegraphendrähten nähern. Auf einer dieser Linien von kaum 500m Gesammtlänge, deren Entfernung von jener Bahnstrecke zwischen 200 und 300m schwankt, hört man in den angeschlossenen Telephonen jeden einzelnen Schlag des mit besonders kräftigen Strömen arbeitenden Hughes'schen Drucktelegraphen und nicht selten auch noch die bekannten Morsezeichen, wenn auch diese nicht mehr so deutlich, dass Punkt und Strich zu unterscheiden und dadurch ein Verständnis möglich wäre.

Selbst noch auf einer anderen Linie, welche, in rund 300m Abstand von der erwähnten Bahnstrecke beginnend, sich in nahezu rechtem Winkel zu dieser bis auf etwa 1500m von ihr entfernt, hört man dieselben Hughes-Schläge noch mehr oder minder deutlich, was von der jeweiligen Beschaffenheit der Atmosphäre abhängig zu sein scheint.

Allein nicht nur die verhältnismässig kräftigen Ströme der zum Telegraphiren benutzten Batterien machen ihren inductiven Einfluss auf benachbarte Drahtleitungen geltend, sondern selbst bei den winzigsten Elektricitätsentwicklungen tritt das gleiche, wenn auch selbstverständlich nicht auf derartige Entfernungen, ein. Die letzterwähnte Telephonlinie durchschneidet in ziemlicher Höhe die Halde der Grube Neu-Laurweg. Als nun später unterhalb dieser Leitung zum Zwecke der Installation einer elektrischen Glühlichtbeleuchtung ein Netz von Kupferdrähten gespannt wurde, welches die Projection jener stellenweise schneidet, ohne sich dem Drahte selbst jedoch auch nur in einem Punkte bis auf weniger als 3 bis 4m zu nähern, zeigte sich in der ersten Zeit, lediglich infolge der Schwingungen der Kupferdrähte, in den mit jener Leitung verbundenen Telephonen ein sehr merkliches, bei stärkerem Winde sogar störendes Geräusch, welches sich mit

der Zeit allmählich mehr und mehr verlor und endlich ganz verschwand. Nach Lage der Sache konnte dasselbe nur von der Inductionswirkung der gewiss nur äusserst schwachen Ströme herrühren, welche in den Kupferdrähten, so lange diese noch straff gespannt waren, die Reibung der Moleküle an einander bei dem Ausrecken des Drahtes erzeugte.

In gleicher Weise aber üben auch alle in dem Erdboden, in der Luft und ohne Zweifel auch im Wasser umlaufenden elektrischen Ströme ihren inductiven Einfluss auf benachbarte Leiter aus. Die Erdströme namentlich verursachen, insbesondere dann, wenn die Erde selbst als Rückleitung dient, fast stets ein mehr oder weniger lebhaftes Knistern im Telephon, welches oft so laut wird, dass es die Verständigung erschwert; während die Elektricität der Luft zwar in der Regel von geringerer Wirkung ist, sich dagegen bei Gewittern in um so stärkerem Masse geltend macht. Während der ganzen Dauer eines solchen oder sowie überhaupt nur eine mit Elektricität beladene Wolke vorüberzieht, hört man im Telephon ein anbaltendes starkes und auffallend gleichförmiges Rauschen, etwa wie das eines nicht zu fernen Wasserfalles, dann und wann unterbrochen durch kräftige Schläge, welche die Blitze markiren.

Da nun alle diese Inductionswirkungen sich quantitativ in arithmetischem Verhältnisse zu der Länge der denselben ausgesetzten Leitungsdrähte - steigern, so liegt es auf der Hand, dass dieselben, so lange es noch nicht gelungen war, sie für das Telephon unschädlich zu machen, der praktisch zulässigen Länge jener Leitungen sehr bald ein Ende setzen mussten. Es ist daher gewiss als ein hervorragendes Verdienst, des belgischen Meteorologen, Hrn. F. van Rysselberghe zu Brüssel, zu betrachten, dass es ihm gelungen, ein ebenso einfaches wie wirksames Mittel zur Beseitigung der schädlichen Einflüsse der vorerwähnten Induction auf den Telephonverkehr ausfindig zu machen, und gerade über diese wichtige Erfindung wollte ich mir erlauben, Ihnen einige Einzelheiten, die ich zum Teil aus dem Munde des Erfinders selbst habe, mitzuteilen.

Als Einleitung hierzu muss ich mir eine kleine Abschweifung auf das Gebiet der Akustik gestatten, um, anknüpfend an die eigentliche Natur der durch das Telephon hervorgebrachten Töne, die zur Bekämpfung und Ueberwindung der störenden unter denselben angewandten Mittel besser anschaulich machen zu können.

Es ist Ihnen allen bekannt, dass die Wahrnehmungen unseres Gehörorganes, welche wir im weitesten Sinne des Wortes als »Töne« bezeichnen, sämmtlich durch Schwingungsfolgen oder Vibrationen materieller Körper erzeugt werden. Nicht alle Vibrationen der letzteren sind jedoch für unser Ohr wahrnehmbar, sondern nur diejenigen, welche sich im Verlaufe einer Zeitsekunde mindestens 16 mal, aber auch nicht öfter als etwa 38000 mal, in gleichmässigen Abständen wiederholen. Die innerhalb dieser Grenzen liegenden Schwingungsfolgen aber wirken im einzelnen in sehr verschiedenartiger Weise auf das menschliche Hörorgan ein, dem sie bald als Wohlklänge, bald als Misstöne, bald als Geräusche der mannigfachsten Art erscheinen.

Für alle diese Laute ist nun auch das Telephon aufnahme- und übertragungs- oder vielmehr reproductionsfähig, vorausgesetzt, dass sie ihm fertig gebildet überliefert werden, und man würde vergebens versuchen, vermittels dieses Apparates in einem Gewirre verschiedenartiger Schwingungen etwa eine Sonderung harmonischer und disharmonischer Töne zu bewirken oder gar solche von einer bestimmten Wellenlänge auszuscheiden. Alle mechanischen Schwingungen, welche die Platte des »gebenden« Telephons oder die eines seine Stelle vertretenden Mikrophones treffen, erzeugen in der Drahtspirale des einen oder anderen genau concordante elektrische Undulationen, die ihrerseits wiederum die Membran des sempfangenden« Telephones in ganż conforme Schwingungen versetzen, welche letzteren man daher gewissermassen als zwangläufige bezeichnen könnte.

Anders geartet aber sind, wenigstens zum weitaus grössten Teile, diejenigen elektrischen Ströme, welche von aussen her durch Induction in die Leitungsdrähte und so in das empfangende Telephon gelangen, um hier die früher erwähnten Stö

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