Titel: Héquet's Elektromagnet.
Autor: Héquet,
Fundstelle: 1876, Band 220 (S. 146–150)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj220/ar220045

 Abänderungen an Elektromagneten zur Beseitigung des remanenten Magnetismus; von Héquet, Inspector der Telegraphenlinien in Paris.

Mit Abbildungen auf Taf. III [c/4].

Die Lösung der Aufgabe der in der Telegraphie und für andere industrielle Zwecke angewendeten Elektromagnete, dem Anker eine mehr oder minder rasche Hin- und Herbewegung zu ertheilen, wird durch die Polarisation oder den remanenten Magnetismus erschwert. Der durch die Anziehung in einen Magnet verwandelte Anker wirkt seinerseits auf die Pole des Elektromagnetes und strebt, dieselben magnetisch erregt zu erhalten, und diese nach dem Aufhören des Stromes noch fortdauernde Wechselwirkung verlangsamt die Entmagnetisirung sehr merklich. Der Anker wird daher mit der erwünschten Schnelligkeit nur bei einer verhältnißmäßig großen Spannung der Abreißfeder losgerissen, diese Spannung erschwert aber die nachfolgende Anziehung des Ankers. Das durch Probiren gefundene günstigste Verhältniß zwischen beiden Kräften wird bei der geringsten Aenderung der Stromstärke gestört. Der remanente Magnetismus ist um so nachtheiliger, je raschere Schwingungen der Anker machen soll. Eine Beseitigung oder doch entsprechende Schwächung der Remanenz herbeizuführen, ist wiederholt versucht worden, fast immer durch Benützung von Localbatterien oder Inductionsströmen, im allgemeinen jedoch unter arger Schädigung der Einfachheit der ganzen Anordnung. Héquet hat nun bei seinen Versuchen gefunden, daß es zur Beseitigung oder fast vollständigen Schwächung des remanenten Magnetismus nur erforderlich ist, die Kerne von einander zu trennen, sei es durch Zwischenräume in dem sie tragenden Verbindungs- oder Querstücke, sei es an den Berührungstellen der Kerne und des Verbindungsstückes.

Am einfachsten läßt sich dies erreichen, indem man die eisernen Ansätze, mittels deren gewöhnlich das Verbindungsstück an den Kernen befestigt wird, so daß alle drei Stücke nur ein einziges Ganzes bilden, durch solche aus einem nicht magnetischen Metalle ersetzt. Man beseitigt dann die Berührung des Verbindungsstückes mit den an demselben anliegenden Kernen, indem man zwischen sie ein oder mehrere Blätter Papier oder Knittergold u. dgl. legt, wobei man die Dicke dieser Zwischenlage nach dem Magnetisirungsvermögen der Spulen und dem münschenswerthen Grade der Beseitigung der Remanenz bemißt. Ein Blatt gewöhnliches Papier reicht aus bei Spulen, deren Widerstand unter 250 Ohms liegt; |147| zwei und bisweilen drei Blätter sind nöthig bei Widerständen zwischen 250 und 1000 Ohms.

Ein in dem Querstücke senkrecht zu dessen Achse gelassener Spalt bringt nahezu dieselben Wirkungen hervor; dabei werden die beiden Theile des Querstückes zweckmäßig durch eiserne Ansätze mit den Kernen verbunden. Die erstere Ausführungsweise, welche vielleicht den besten Erfolg liefert, besitzt vor letzterer den Vorzug, daß sie sich sehr leicht an schon vorhandenen Elektromagneten anwenden läßt.

Aus der Bemerkung, daß der Grad der Beseitigung der Remanenz der Größe der im Körper des Querstückes oder an den Berührungsstellen zwischen demselben und den Kernen angebrachten Zwischenräume proportional ist, fließt eine neue Art der Regulirung von Apparaten, in denen ein gewöhnlicher Elektromagnet vorkommt. Anstatt nämlich durch die angegebenen Mittel den Grad der Beseitigung der Remanenz zu bestimmen, kann man bei neu anzufertigenden Elektromagneten das Querstück oder seine Theile beweglich machen und durch eine Stellschraube dasselbe, wenn es aus dem Ganzen ist, von den Kernen, oder seine Theile, wenn es getheilt ist, von einander mehr oder weniger entfernen. Man kann auch diese verschiedenen Mittel zugleich anwenden. Bei dieser Anordnung bleibt die abreißende Kraft nahezu unveränderlich, und die Beweglichkeit des Querstückes oder seiner Theile ermöglicht den Uebergang von einem gewöhnlichen Elektromagnete zu einem ohne Remanenz, welche mit Vergrößerung der Zwischenräume allmälig verschwindet.

In Fig. 13 und 14 ist im Verticalschnitte und im Grundrisse ein Elektromagnet mit getheiltem Querstück c, c′ abgebildet. Der Kern n′ und der Theil c′ des Querstückes sind an der Platte p mittels einer Schraube, der Kern n ist an derselben Platte durch den Ansatz g und eine Schraubenmutter befestigt; der Theil c des Querstückes ist in die Platte p so eingelassen, daß er sich in derselben mit schwacher Reibung in seiner Längsrichtung bewegen kann; ein längliches Loch h, durch welches der Ansatz g hindurch geht, bestimmt das Maß der Verschiebung, welches die Schraube v dem Theile c zu ertheilen vermag. Bei Berührung der beiden Theile c und c′ hat man einen gewöhnlichen Elektromagnet; durch die Schraube v lassen sich beide Theile in den durch das Loch h gezogenen Grenzen von einander entfernen.

Figur 15 gibt eine andere Anordnung im Verticalschnitte; dabei ist das eiserne Querstück c aus dem Ganzen und tangential zu den Kernen n und n′ beweglich; es enthält zwei mit Kupfer ausgelegte keilförmige Ausschnitte e und e′; wird es mehr oder weniger in seiner Längsrichtung verschoben, so kommt es mit den Rändern der Kerne unmittelbar |148| in Berührung, oder es kommen zu dem schon angeführten Zwecke die Kupferstücke zwischen die Kerne und das Eisen des Querstückes c zu liegen.

Es ist wichtig, zu bemerken, daß die Beibehaltung des Querstückes oder seiner Theile unerläßlich ist, um dem Elektromagnete die erforderliche Anziehungskraft zu erhalten.

Unsere Quelle (Annales télégraphiques, 1875 S. 423) fügt einige Angaben über die Wirksamkeit des vorgeschlagenen Mittels nach Versuchen bei blos localer Einschaltung und bei Einschaltung in verschieden lange Telegraphenlinien hinzu, bei welchen Morse- und Zeigerapparate benützt wurden, deren Querstück durch Anwendung kupferner Schrauben und zweier Blätter Papier von den Kernen getrennt waren, während die Spulen 300 Ohms Widerstand hatten.

1) In kurzem Schließungskreise gestattete der auf den Strom von 20 Callaud'schen Elementen eingestellte (Morse- und Zeiger-) Apparat bequem den Uebergang zu 60, 80 und 100 Elementen, ohne Aenderung in der Regulirung und unter nur sehr geringer Aenderung der Geschwindigkeit.

2) Ein auf 25 Callaud-Elemente regulirter Morse in einem 550km langen Stromkreise aus 4 und 5mm dickem Drahte lieferte bezieh, bei 25, 50, 75, 100 Elementen 24, 19, 16, 14 Zeichen in der Secunde; bei sehr feuchtem Wetter und Stromverlusten auf der Linie mit 25, 50, 100, 150 Callaud-Elementen bezieh. 11, 24, 19, 16 Zeichen in der Secunde; doch wurde der Apparat bei 50 Elementen frisch regulirt. Die Verminderung der Geschwindigkeit bei wachsender Stromstärke kommt auf Rechnung der Entladung der Linie, welche die Magnetisirung merklich verlängert; auf noch längerer Linie tritt dieselbe noch schärfer hervor.

3) Ein auf 25 und dann auf 50 Elemente regulirter Morse in einer 1100km langen Leitung aus 4 und 5mm dickem Drahte gab bezieh. 13, 16, 12, 10 Zeichen in der Secunde. Der erste Versuch in dieser letzten Reihe zeigt, welchen Grad der Empfindlichkeit der Elektomagnet nach der Aenderung bewahrt hat. Die zum Abreißen erforderliche Gegenkraft ist in ihrem Minimum. Die Geschwindigkeit ist im Allgemeinen nicht mehr so groß, wie bei der zweiten Reihe, in Folge der in einem solchen Kreise sehr merklichen und erst nach einer gewissen Zeit verschwindenden Ladung. Dessenungeachtet könnte man leicht eine größere Geschwindigkeit erreichen, wenn man das Spiel des Ankers hätte in engere Grenzen einschließen wollen; dann hätte man sich jedoch nicht mehr in den gewöhnlichen Bedingungen der Arbeit befunden, welche man doch aufrecht erhalten wollte.

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Der Anker eines gewöhnlichen Elektromagnetes wird bei diesen verschiedenen Versuchen nicht schnell genug abgerissen, oft selbst gar nicht, wenn man von der ersten Elementengruppe zur zweiten übergeht. Die Zeichen verschwimmen und eine neue Regulirung wird nöthig. Uebrigens braucht dazu der Unterschied zwischen den Gruppen nicht immer so groß zu sein.

Die oben gegebenen Zahlen sind Mittelwerthe und können nach oben oder unten schwanken, je nach dem Zustande der Linie, der magnetisirenden Kraft der Spulen, der Dicke des trennenden Körpers zwischen den Kernen und dem Querstücke. Doch weisen sie deutlich die wesentliche Vereinfachung der Regulirung nach; diese Vereinfachung erleichtert aber einerseits ungeübten oder nur nebenbei telegraphirenden Personen das Arbeiten auf den Apparaten, anderseits macht sie während des Arbeitens die Apparate unempfindlich gegen die aus mangelhafter Isolirung der Linie oder aus einer Benützung derselben Batterie für eine große Anzahl von Linien zugleich entspringenden Stromschwankungen. Wenn man der Abreißfeder die kleinste zu einem regelmäßigen Spiele des Ankers erforderliche Spannung gibt, so hat man thatsächlich den Apparat dadurch für eine mindestens doppelt oder dreimal so große Anziehungskraft regulirt, je nachdem es sich um einen längern oder kürzern Stromkreis handelt. Unter diesen Verhältnissen kann sich die aus wechselnden Stromverlusten auf der Linie oder aus der Anwendung einer gemeinschaftlichen Linienbatterie herrührende Stromschwächung auf der Empfangsstation nicht mehr fühlbar machen, der Empfangsapparat der letztern wird vielmehr mit der gewünschten Genauigkeit fortarbeiten.

Seit 6 Monaten ist ein gewöhnliches, nicht polarisirtes Relais, dessen Elektromagnete in der ersten oben beschriebenen Weise abgeändert worden sind, in der Centralstation zu Paris in eine der Leitungen Marseille-London eingeschaltet, an deren beiden Enden ein Morse aufgestellt ist. Die Spannung der Abreißfeder ist ein wenig größer, als unbedingt nöthig, damit die Zeichen nicht verschwimmen. Bei dieser Regulirung verträgt das Relais ohne Beeinträchtigung seines regelmäßigen Ganges die in jedem Augenblicke auf einer so langen Linie auftretenden Stromschwankungen.

Die äußersten Grenzen der Spannung, welche in einem gegebenen Momente und während der Arbeit die Abreißfeder verträgt, liegen im Allgemeinen zwischen 25 und 100g bei trockenem, und zwischen 18 und 70g bei feuchtem Wetter. In Marseille, welches mit Paris durch einen 5mm dicken Draht verbunden ist und eine Batterie von 80 Callaud-Elementen |150| besitzt, liegt der Spielraum für die Regulirung bisweilen zwischen 40 und 130g.

Diese Ergebnisse bestätigen die oben angeführten Versuche der zweiten und dritten Reihe, und wenn sie über diese selbst noch hinaus zu gehen scheinen, so kommt das daher, daß die genannten Versuche sich auf eine weit höhere Anzahl von Stromsendungen beziehen, als beim Morse vorkommen, bei welchem ja höchstens 5 bis 6 in der Secunde stattfinden.

Beim Wiederabdruck des vorstehenden Artikels in dem Journal télégraphique, 1875 S. 220 fügt der Verfasser noch hinzu, daß die erste der vorgeschlagenen Abänderungen zur Beseitigung der Polarisation mit Vortheil bei Elektromagneten angewendet werde, deren Querstück, bei gleichem Gewicht mit jedem der Kerne, ungefähr 10 auf 12mm Seite habe. Wenn man dagegen dieselbe Umgestaltung bei Elektromagneten mit flachem Querstück unter Beibehaltung desselben vornehmen wolle, so müsse man, um eine genügende Verminderung des remanenten Magnetismus zu erzielen, die Dicke des trennenden isolirten Körpers verdoppeln, was jedoch die Wirkung des Querstückes auf die Kerne beträchtlich schwäche und dadurch auch die Anziehungskraft des Elektromagnetes. Dieser aus einem Mißverhältnisse zwischen den Abmessungen des flachen Querstückes und der Kerne herrührende Uebelstand lasse sich beseitigen, wenn man an jedem dem Querstücke benachbarten Ende der Kerne ein quadratisches weiches Eisenstück von 2 bis 3mm Dicke hinzufüge, dessen Seitenlänge nahezu der Breite des Querstückes gleiche. Der zur Trennung des Querstückes von den Kernen bestimmte, nicht magnetische Körper wird noch zwischen das Querstück und die quadratischen Stücke weichen Eisens gebracht, indem die letztern an die Kerne selbst zu liegen kommen und mit ihnen ein Ganzes ausmachen müssen. Durch diesen Kunstgriff hätte Héquet die Kraft eines Elektromagnetes mit isolirtem flachem Querstücke zu verdoppeln vermocht.

Es läßt sich übrigens darthun, daß eine größere Dicke der hinzugefügten Eisenstücke die Kraft des Elektromagnetes nicht merklich vergrößere. In der Praxis reiche eine Dicke von 2 bis 3mm hin, und eine solche Angabe störe die anfängliche Anordnung des Apparates keineswegs.

E—e.

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