Titel: Bergeat's Verbesserung der Zinkkohlenkette.
Autor: Bergeat, Chr.
Fundstelle: 1857, Band 144, Nr. LXIV. (S. 259–264)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj144/ar144064

LXIV. Verbesserung der Zinkkohlenkette; von Chr. Bergeat zu Passau.

Aus der Zeitschrift des deutsch-österreichischen Telegraphen-Vereins, 1856, S. 257.

Der Metallreif, welcher in der Zinkkohlenkette das negative Element umschließt, wird bekanntlich in Folge der Porosität der Kohle von den in der Kette befindlichen Säuren und sauren Dämpfen an den Berührungsstellen verändert, und hierdurch geht der metallische Contact zwischen Kohle und Schließungsbogen, also auch die Leitungsfähigkeit in hohem Grade verloren.

Bei der Zinkkohlenkette, welche auf Seite der Kohle mit Salpetersäure in Thätigkeit gebracht und gewöhnlich nicht fortwährend im Gebrauche ist, muß der Metallring nach jedem Versuch herabgenommen und bei wiederholtem Gebrauche von neuem gereinigt aufgesetzt werden, außerdem findet man denselben nach einiger Zeit dergestalt zerfressen, daß der Apparat alle Wirkungen versagt, welche ein gutes Leitungsvermögen der Kette voraussetzen. Und eben diese machen die Mehrzahl aus.

Wird aber die galvanische Zinkkohlenkette mit verdünnter Schwefelsäure in Wirksamkeit gebracht, so entsteht zwischen der Kohle und dem Metallreif ein schwefelsaures Salz, welches sich, wenn derselbe Kupfer ist, in die Flüssigkeit zieht und Veranlassung gibt, daß sich die Kohle mit |260| Kupfer beschlägt, und in diesem Zustande nur zu einer höchst unbeständigen Spannung von geringem Werthe befähigt ist. Dabei bleiben jene im käuflichen Kupfer vorhandenen Unreinigkeiten, welche in der Schwefelsäure nicht gelöst werden, an der Berührungsstelle zwischen Kohle und Kupferring zurück, und hindern durch ihren großen Leitungswiderstand den freien Uebergang des elektrischen Stromes.

Besteht der Metallring aus Blei, so ist zwar der erste Uebelstand, wenn das angewandte Zink nicht Kupfer enthält, beseitigt, allein das an den Berührungspunkten entstehende schwefelsaure Bleioxyd bleibt wegen seiner Unlöslichkeit sitzen und bietet, wie die Erfahrung lehrt, dem galvanischen Strome bald einen größeren Widerstand dar, als Ketten mit einem Kupferringe, die schon Jahre lang im Gebrauche sind,

Um aller Unannehmlichkeiten, welche aus dergleichen Ursachen entspringen, bei meinen Versuchen mit galvanischen Ketten ein für allemal überhoben zu seyn, habe ich schon vor längerer Zeit 30 becher- und walzenförmige Kohlencylinder auf die nachstehende Art mit einem Kupferringe beschlagen, wobei die Berührungsstellen der Einwirkung schädlicher Flüssigkeiten und Dämpfe absolut unzugänglich sind, und somit die von der metallischen Berührung des Schließungsdrahtes mit der Kohle abhängige Wirtungsgröße der Kette nicht nur stets die gleiche, sondern auch die größte ist, indem bei dieser Verbindungsweise des Kupferringes mit der Kohle die absolut innigste Berührung zu Stande kommen muß.

Weil es jedoch hierbei vorzüglich nur auf die Erhaltung des erzielbaren Maximums der galvanischen Kraft der Kohle abgesehen war, so wurde versuchsweise ein Cylinder 30 Wochen lang bis fast an den äußerlich geschützten Kupferring in Salpetersäure gestellt und von Zeit zu Zeit wieder geprüft, und da sich bei dieser harten Probe weder ein Fehler in der innigsten Berührung, noch die geringste Kraftabnahme nachweisen läßt, so halte ich mich von der Zweckmäßigkeit der Methode überzeugt und ihre Mittheilung zu allenfallsiger Anwendung oder Verbesserung um so mehr gerechtfertigt, als die Versuche, welche mit 28 dergleichen Kohlencylindern mit freundlicher Bewilligung des königl. Telegraphenamtes in München an hiesiger Station gemacht wurden, seit einem Jahre zu der Praxis geführt haben, diese für die Localbatterie, wo bekanntlich eine schlecht leitende Kette auch schlechte Wirkung hat, in Anwendung zu bringen.

Das Verfahren ist wesentlich folgendes:

Damit die Kohle an der Stelle, wo der Kupferring mit ihr in Berührung kommen soll, weder Flüssigkeit noch saure Dämpfe aufsaugen könne, verstopfe ich zuerst alle Poren auf das vollkommenste mit Harz; dann überziehe ich die mit Harz durchdrungene Zone galvanoplastisch |261| mit Kupfer, denn hierdurch wird die vollkommenste Berührung hergestellt. Der galvanoplastische Niederschlag wird nun mit dem Schließungsdraht zusammengelöthet und zum Schutze gegen äußere Einwirkungen überfirnißt.

Die Operation gelingt unfehlbar auf folgende Art:

In einem eisernen Gefäße schmelzt man Colophonium und stellt die trockenen 7–8 Zoll hohen Cylinder hinein, so daß sie 1 1/2–2 Zoll tief in das flüssige Harz an dem Ende eintauchen, welches später mit Kupfer beschlagen werden soll. Erhält man binnen circa 2 Stunden das Harz sehr dünnflüssig, so werden die Cylinder 3–4 Linien tief davon durchdrungen und alle Kapillarwirkungen der porösen Kohle unmöglich gemacht. Hierbei ist aber die Vorsicht anzuwenden, das Harz, bevor die Cylinder hineingestellt werden, bis zum Aufsteigen weißer Dämpfe zu erhitzen, weil außerdem die aus den Poren vertriebene Luft und Feuchtigkeit ein starkes Aufschäumen und Verunreinigen der Kohle mit sich bringt. Ist dieser Fall etwa eingetreten, so löst concentrirte Schwefelsäure das Harz wieder ab.

Würde man ohne weitere Vorsicht den am einen Ende von Harz durchdrungenen Cylinder aus der dünnflüssigen Masse herausnehmen und abkühlen lassen, so würden jedoch keineswegs alle Poren hinreichend ausgefüllt seyn, weil das geschmolzene Harz sich beim Erkalten sehr stark zusammenzieht, wodurch natürlich wieder neue Poren entstehen würden. Deßhalb läßt man die Cylinder, bevor sie herausgenommen werden, mit dem geschmolzenen Colophonium langsam erkalten, bis dasselbe teigartig geworden ist. Begreiflicher Weise muß nun ihre äußere Fläche von dem Harzüberzug befreit werden, ehe man sie in den galvanoplastischen Apparat setzen kann. Dieß kann zwar häufig dadurch geschehen, daß man beim Herausziehen der Cylinder aus der noch warmen Harzmasse das Anhängende mit einem Messer scharf abstreicht, in den meisten Fällen wird aber noch ein leichtes Ueberraspeln nach dem Erkalten unvermeidlich seyn. Soll das vom Harz durchdrungene Ende ganz vorzüglich für den galvanoplastischen Proceß vorbereitet werden, so überpinselt man es mit Weingeist und reibt es sogleich mit feinem Sand, dann mit Wasser und Sand ab.

Diese Zubereitung der Kohle dürfte auch da ihre Vortheile haben, wo dieselbe nicht galvanoplastisch, sondern bloß wie gewöhnlich mit einem Kupferstreifen beschlagen werden soll, jedenfalls ist solche der ähnlichen Zubereitung mit Wachs oder Stearin vorzuziehen, weil Colophonium wegen seiner Sprödigkeit nicht an der inneren Seite des Kupferringes anhaften und hierdurch die Leitung schwächen kann.

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Um jetzt den Kohlencylinder galvanoplastisch mit einem Kupferringe zu versehen, verfährt man auf die allgemein bekannte Art gerade so, als ob derselbe von Metall wäre, wozu ich hier nur bemerken will, daß man durch Umbinden dünner Kautschukstreifen um diejenigen Zonen, welche von dem galvanoplastischen Proceß nicht getroffen werden sollen, auf die leichteste Weise den Kupferstreifen so breit oder schmal erhalten kann als man will. Es versteht sich von selbst, daß man die Cylinder nicht tiefer in die Kupfervitriollösung tauchen wird als nothwendig ist. Um das Innere eines Kohlenbechers vor dem galvanoplastischen Niederschlag zu schützen, nehme ich das Harz, welches sich innen und an der oberen Endfläche angesetzt hat, erst nach Beendigung des galvanischen Processes hinweg. Hohle Cylinder, welche als Bestandtheile einer Batterie in Thonzellen gestellt werden, die also bloß an ihrer Außenfläche wirken sollen, erhalten sehr zweckmäßig den Kupferniederschlag an ihrer inneren Fläche, weil hier vermittelst einer geeigneten Harzcomposition der Kupferüberzug am dauerhaftesten vor äußerlicher Zerstörung geschützt werden kann.

Beim Anlöthen des Leitungsdrahtes mit dem Löthkolben hat man vorzüglich darauf zu achten, daß der Ring nur an der Stelle heiß werde, wo das Loth ausgetragen wird; außerdem würde das Harz vielleicht ringsum schmelzen und bei seinem Austreten die Porosität der Kohle zum Theil wieder herstellen. Deßhalb nimmt man hiezu leichtflüssiges Zinnloth aus 63 Thln. Zinn und 37 Thln. Blei, sogenanntes Sickerloth.

Da galvanisch niedergeschlagenes Kupfer leichter als anderes angegriffen wird, so haben solche Cylinder, bei welchen der Kupferring äußerlich nicht vollkommen geschützt ist, die Eigenschaft, sich in Folge galvanischer Wirkung mit einem Kupferniederschlag zu bedecken, wenn sie beim Auswässern ganz unter Wasser gestellt werden. Da aber bloß der vom Harze nicht durchdrungene Theil des Auswässerns bedarf, so kann dieser Uebelstand mit einiger Aufmerksamkeit leicht vermieden werden. Kohlencylinder, welche sich während ihres langen Aufenthaltes in der Linienbatterie mit einem Kupferüberzuge bedeckt haben, werden jedoch besser, als durch Abkratzen, davon befreit, wenn man sie vor dem Auswässern einige Zeit an der Luft stehen läßt; denn hier wird das Kupfer oxydirt und dann von der noch anhängenden Säure gelöst.

Zum Schutze gegen äußerliche Zerstörung hat man früher den Kupferring mit Gutta-percha überzogen, was aber, da dieser Ueberzug mit der Zeit spröde wird und abfällt, wieder aufgegeben worden ist. Besser wird der beabsichtigte Zweck durch Kautschuk erreicht. Läßt man nämlich den etwa 3/4 Zoll breiten Kupferring um 1/4 Zoll vom oberen Rande abstehen und bestreicht die obere Außenfläche des Cylinders 1 1/2 Zoll breit mit einer |263| Kautschuk-Asphaltlösung in leichtem Steinkohlentheeröl, so läßt sich mit Leichtigkeit ein 5/4 Zoll breiter Kautschukstreifen aufkleben, welcher den Kupferring hermetisch einschließt. Damit dieß aber gut von Statten gehe, darf der Firniß nicht mehr schlüpfrig seyn, und muß der Kautschukstreifen an einem warmen Ort seine Steifheit verloren haben.

Unter den Firnissen, welche ich zum Ueberziehen der Kupferringe angewendet habe, scheint eine Auflösung von Schellack in Weingeist sich am besten zu bewähren.

Es wurde bereits erwähnt, daß bei der hiesigen Telegraphenstation seit einem Jahre solche auf die eben beschriebene Art zubereitete Cylinder, besonders in der Localbatterie, gebraucht werden. Dieselben waren vorher zum allergrößten Theil solche, die wegen ihres allzugroßen Widerstandes als unbrauchbar bei Seite gestellt waren. Von den bei ihrer Behandlung gemachten Erfahrungen mögen folgende hier eine Stelle finden:

1. Das Leitungsvermögen der Kohlensubstanz an sich war ein auffallend verschiedenes. In Folge dieses Umstandes zeigten die mit verschiedenen, obgleich galvanisch beschlagenen Cylindern zusammengesetzten Ketten einen sehr ungleichen Widerstand, so zwar, daß die schlechtesten bis sechsmal schlechter leiteten als die besten. (Bei der Untersuchung wurde stets die gleiche Thonzelle und neben der Tangentenboussole ein Rheostat angewendet.)

2. Je besser die Kohle leitete, um so schneller und gleichförmiger erfolgte der Kupferniederschlag im galvanoplastischen Apparat.

3. Zwei Cylinder mit so geringem Leitungsvermögen, daß im galvanoplastischen Apparat kein Niederschlag mehr erfolgte, wurden, mit Kohlenpulver umgeben, in einem Töpferofen stark gebrannt; hierdurch wurde das Leitungsvermögen ein ausgezeichnetes.

4. Die elektromotorische Kraft war nicht bei allen Cylindern gleich, und scheint durch einen galvanisch aufgesetzten Leitungsring wenig oder nicht verstärkt zu werden. Deshalb kann auch die Wirkung einer beschlagenen Kohle in der Linienbatterie, wo der Effect hauptsächlich von der elektromotorischen Kraft abhängt, nicht merklich stärker seyn, als wenn sie mit einem Bleiring versehen wäre.

Es ist sehr wahrscheinlich, daß eine dauerhafte Verbindung des Leitungsdrahtes mit der Kohle zweckmäßiger dadurch hergestellt werden kann, daß man den galvanischen Niederschlag nur etwa 1/4 Zoll breit und nicht dicker als ein Kartenblatt werden läßt, dann beiderseits dieser kupfernen Zone ein 1/4 Zoll breites Kautschukband um den Cylinder legt, und nun über diese drei Zonen ein zollbreites Band aus gewalztem Kupfer (oder Hartblei?), welches aber bereits mit dem Leitungsdraht zusammengelöthet |264| ist, recht stark anzieht. Würde man jedes der beiden Kautschukbänder circa 3/4 Zoll breit nehmen, so könnten sie nach dem Aufziehen des Kupferbandes umgebogen und auf letzteres aufgeklebt werden, wodurch dasselbe vor jeder äußeren Einwirkung geschützt seyn würde.

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