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c) Bau eines Funkeninduktors
Die mit unserem Induktionsapparat erzielbaren Ströme und Spannungen sind,
wie schon erwähnt wurde, nicht für alle Zwecke ausreichend. Wir
wollen uns daher einen Funkeninduktor bauen, dessen Wirkungsweise sich
grundsätzlich nicht von der eines kleinen Induktionsapparates
unterscheidet.
Er liefert lediglich eine größere Leistung, und die Spannung des von
uns gewählten Modells ist imstande, die Luft bis auf 5 cm Abstand glatt zu
durchschlagen. Mit einem solchen Gerät kann man Versuche machen, die zu
den interessantesten zählen, die es auf dem Gebiet der Elektrotechnik
überhaupt gibt.
Davon wird später noch die Rede sein. Wir müssen allerdings bei der
Herstellung des Induktors sehr vorsichtig und sorgfältig zu Werke gehen,
damit uns kein Fehler unterläuft. Die Kosten für den Bau sind nicht
unerheblich, denn wir brauchen ziemlich viel Kupferdraht, der nicht nur schwer
zu erhalten, sondern auch teuer ist. Indessen gibt es heute viele alte
Geräte, die auf irgendwelchen Spulen und Wicklungen viel Draht enthalten,
der sich für unsere Zwecke recht gut verwenden läßt.
Zur Anfertigung eines Funkeninduktors mit einer etwa 5-6 cm langen
Funkenstrecke ist zunächst eine große Induktionsspule nötig,
die wir wieder mit Sekundärspule bezeichnen wollen. Der Wickelkörper
wird aus zwei Holzflanschen und einem Papperohr zusammengesetzt. Die
Holzflanschen haben 85 mm Durchmesser und sind in der Mitte mit einem 25 mm
großen Loch durchbohrt. Es genügt, wenn wir hierzu steife Pappe oder
6 mm starkes Sperrholz verwenden. Das Papperohr ist 150 mm lang und hat 20 mm
Innendurchmesser. Den Bohrungen in den beiden Flanschen entsprechend soll der
Außendurchmesser der Papperolle etwa 24 mm betragen. Wir erhalten somit
eine Wandstärke von 2mm, die uns die notwendige Festigkeit für die
Spule gibt. Der Spulenkörper muß gut ausgetrocknet sein, der
Wickelkörper wird zweckmäßig kräftig mit Schellack oder
Firnis bestrichen.
Das Bewickeln der Sekundärspule ist eine ziemlich kostspielige
Angelegenheit. Wir brauchen nämlich etwa 1 kg zweimal mit Seide
umsponnenen Kupferdraht von 0,12-0,15 mm Stärke. Um Mißerfolge von
vornherein auszuschalten,
achten wir darauf, daß der Draht möglichst doppelt mit Seide
umsponnen ist.
Solcher Draht ist natürlich entsprechend teurer, doch ist dann bei der
Inbetriebnahme des Induktors ein guter Erfolg sicher.
Die Bewicklung der Spule muß lagenweise und sehr sorgfältig
geschehen, da die
Spannung in der Sekundärwicklung von innen nach außen rasch zunimmt.
Um überschläge zu vermeiden, legen wir um jede Lage Kupferdraht einen
dünnen Seidenpapierstreifen, der so groß bemessen sein soll,
daß die Wicklung vollständig bedeckt wird. Falls kein geeignetes
Seidenpapier vorhanden ist, empfiehlt sich gewöhnliches, mit heißem
Paraffin getränktes Papier.
Diese Arbeit der Bewicklung wird so lange fortgesetzt, bis das ganze Kilogramm
Kupferdraht - schätzungsweise 10000-12000 m - abgespult ist. Das Wickeln
der Spule ohne Hilfsgeräte ist sehr mühsam und fast
undurchführbar, so daß wir uns hierzu schon eine Wickelvorrichtung
anfertigen müssen. Die besten Dienste leistet die in den Schraubstock
eingespannte Handbohrmaschine. In das Futter der Bohrmaschine spannen wir einen
entsprechend langen Gewindedorn; auf ihm befestigen wir mit zwei Gewindemuttern
den Spulenkörper der Sekundärspule und achten darauf, daß bei
Drehung der Bohrmaschine der Spulenkörper zentrisch richtig läuft.
Der Kupferdraht ist meistens auf einen gewöhnlichen hölzernen
Wickelkörper gewickelt, so daß er bequem abgespult werden kann.
Die fertige Sekundärspulewird in heißem Paraffin ausgekocht. In
einem alten, mit einem Deckel verschließbaren Gefäß wird
nunmehr eine Menge Paraffinwachs erwärmt (Vorsicht, keine offene
Feuerstelle verwenden!). Ist das Wachs genügend heiß, dann tauchen
wir die Sekundärspule ein. Um uns nicht zu
verbrennen, befestigen wir ein Stück Schnur oder Draht daran, an dem wir
die Spule bequem halten können. Die in der Spule vorhandene Feuchtigkeit
und
die zwischen den einzelnen Wicklungslagen eingeschlossenen Luftteilchen
entweichen unter starkem Brodeln und Zischen. Erst nach geraumer Zeit und mit
zunehmender Erwärmung des Wachses hört dieses Brodeln und Zischen
auf,
und die intensive Schaumbildung auf der Oberfläche des flüssigen
Wachses
geht wieder zurück. Nun entfernt man vorsichtig die auf diese Weise
ausgekochte Spule aus dem Wachsbade und stellt sie zur Abkühlung beiseite.
Alle diese Arbeiten müssen sehr sorgfältig und vorsichtig gemacht
werden.
Wenn etwa durch eine Ungeschicklichkeit das heiße Wachs brennen sollte,
muß rasch der Deckel über das Gefäß gelegt werden.
Für die Primärspule machen wir einen Wickelkörper aus Pappe mit
den Abmessungen von 160 x 20 mm. Der Innendurchmesser des Rohres soll
18 mm betragen. Zur Bewicklung nehmen wir etwa 1,5 mm starken,
baumwollisolierten Kupferdraht. Es genügen zwei Lagen mit je 80 gut mit
Schellack oder Firnis getränkten Windungen. Der Innenraum des
Wickelkörpers
wird mit 1 mm starken und 160 mm langen Eisendrähten so ausgefüllt,
daß
sich in der Mitte noch ein Eisenstäbchen mit 4-5 mm Durchmesser
hindurchschieben läßt. Als Unterbrecher wird ein Hammerunterbrecher
in der schon bekannten Art verwendet. Es bleibt der Phantasie des Bastlers
überlassen, wie er mit den einfachsten Mitteln den schon mehrere Male
gebauten Hammerunterbrecher herstellen kann.
Wie die einzelnen Teile beim Zusammenbau befestigt werden, darüber gibt
uns Abbildung 222 Aufschluß.
Der Hauptsache nach wäre der Funkeninduktor fertig. Aber nur der
auptsache nach, denn wenn wir ihn so, wie er jetzt ist, in Betrieb setzen, so
werden wir zwar ganz hübsche Funkenentladungen erhalten, aber mit der
versprochenen Schlagweite von 5 cm würde es nichts sein. Daran ist die
Selbstinduktion der Primärwicklung schuld.
In der Primärspule entstehen Induktionsströme, die man
Extraströme nennt.
Sie rufen bei jeder Unterbrechung zwischen den Kontakten des Unterbrechers
kleine Funken hervor und hindern dadurch den Primärstrom, sofort nach der
Unterbrechung auf Null zurückzugehen. Zur Erzielung starker
Sekundärströme
brauchen wir aber scharfe Unterbrechungen. Die in der Primärspule
entstehenden
Extraströme hindern also unseren Induktor, seine volle
Leistungsfähigkeit
zu zeigen. Bei kleinen Induktionsapparaten können wir diesen
übelstand vernachlässigen, weil er dort keine besondere Rolle spielt,
bei Funkeninduktoren müssen wir ihn aber nach Möglichkeit beseitigen.
Wir schalten also die Primärspule mit einem Kondensator zusammen, einer
Art Aufspeicherungsapparat für Elektrizität aus zahlreichen,
voneinander isolierten Stanniolblättern, die zur Hälfte mit dem
Anker, zur anderen Hälfte mit der Kontaktschraube des Unterbrechers
verbunden werden.
Die Selbstherstellung eines Kondensators ist nicht lohnend, man kann ihn
billig in jedem Radiogeschäft kaufen. Wir brauchen einen Rollkondensator
mit einer Kapazität von etwa 0,5 bis 1 Mikrofarad. Er wird mit einer
kleinen Schelle aus Blech und zwei Holzschräubchen auf dem Grundbrett
befestigt.
Um die Schlagweite der Funken bequem ändern zu können, fertigen wir
nach
Abb. 223 aus 2-3 mm starkem Kupfer- oder Messingdraht je zwei 12 cm lange
Elektroden an. Damit wir vor der elektrischen Spannung genügend
geschützt bleiben, befestigen wir an den Metallstäbchen je einen
Griff aus Holz oder einem sonstigen Isolierstoff. Besonders effektvoll ist es,
wenn wir eine Elektrode mit einer Metallscheibe versehen, die wir aus einem
Stückchen Blech leicht herausarbeiten können. Die Funken springen
dann in breit verästelten Bündeln von der Spitze zur Platte
hinüber, ährend zwischen zwei Spitzen nur Einzelfunken
übergehen. Außerdem wird durch die Benutzung einer Plattenelektrode
die Schlagweite noch etwas erhöht.
Zum Betrieb unseres Funkeninduktors benötigen wir eine kräftige
Batterie von mindestens 4-6 Volt. ...