VI. Elektromagnetische Kraftmaschine, welche sich William Henry Fox Talbot, am 13. Decbr. 1852 in England patentiren ließ. Aus dem Repertory of Patent-Inventions, Januar 1854, S. 6. Mit Abbildungen auf Tab. I. Talbot's elektromagnetische Kraftmaschine. Die Einrichtung dieser elektromagnetischen Maschine ist im Allgemeinen folgende: ein schwerer eiserner Cylinder rollt auf einer langen aber schmalen Metallplatte, dicht unter welcher eine lange Reihe hufeisenförmiger Elektromagnete angeordnet ist. Diese Magnete stehen senkrecht mit aufwärts gekehrten Polen, so daß der Cylinder, wenn er längs der Platte hinrollt, die beiden Pole jedes Magnetes der Reihe nach vereinigt. Sind die Magnete dicht genug neben einander und in gleicher Höhe angebracht, so bilden ihre höchsten PunktePnnkte eine für den beabsichtigten Zweck hinreichend feste Fläche. Die Maschine ist so eingerichtet, daß der Cylinder stets vorwärts angezogen wird, bis er das Ende der Magnetreihe erreicht, worauf die Wirkung eine entgegengesetzte Richtung annimmt und der Cylinder umkehrt, bis er das andere Ende erreicht, und so fort. Die nach einer Richtung vom Cylinder durchlaufene Strecke macht einen Hub aus. Dieser Hub wird mittelst Lenkstange und Kurbel auf eine Schwungradwelle übertragen. Die Bewegung des Cylinders selbst setzt einen Commutator in Thätigkeit, welcher die vor dem Cylinder befindlichen Elektromagnete magnetisirt, die hinter ihm befindlichen dagegen entmagnetisirt. So viel über das allgemeine Princip der Maschine, deren nähere Beschreibung nun folgt. AFig. 2, ist eine rectanguläre horizontale Metall- oder Holzplatte, deren Länge ihre Breite bedeutend übersteigt. B ein hohler eiserner Cylinder, welcher längs der Mitte der Platte von einem bis zum andern Ende vor- und rückwärts rollt und durch geeignete Führungen in seiner Bahn gehalten wird. C, C ist die Achse dieses Cylinders, von deren Enden eine Lenkstange R von bedeutender Länge nach einer Kurbel geht, an deren Achse sich ein verticales Schwungrad befindet. Wenn nun der Cylinder hin- und herbewegt wird, so kommt dadurch das Schwungrad in Rotation. Die Bewegung des Cylinders wird auf folgende Weise bewerkstelligt. Unter der Platte ist eine Anzahl gleicher Elektromagnete in verticaler Lage angeordnet und zwar so, daß ihre Pole mit der Oberfläche der Tafel in gleicher Höhe sich befinden. Die Nordpole N¹, N², N³ u. s. w. Fig. 2, bilden eine Reihe auf der einen, die Südpole S¹, S², S³ u.s.w. eine Reihe auf der andern Seite der Mittellinie. Indem der Cylinder auf der Tafel rollt, kommt er zuerst mit den beiden Polen N¹, S¹ des ersten Elektromagneten in Berührung, dann verläßt er diese, um mit den Polen N², S² des zweiten Elektromagneten in Contact zu kommen u.s.w. Die Anziehung welche diese Elektromagnete auf den Cylinder ausüben, hängt lediglich von der Wirkung des Commutators ab. Dieser hat eine solche Einrichtung, daß der Cylinder nicht von den Polen desjenigen Magneten, womit er eben in Berührung ist, sondern von den Polen des nächsten Magneten angezogen wird. Angenommen z.B. der Cylinder befinde sich eben mit den Polen N³, S³ des zweiten Magneten in Contact, so hat in diesem Augenblick der Commutator den dritten Magneten magnetisirt, den zweiten dagegen entmagnetisirt; folglich bewegt sich der Cylinder gegen den dritten Magneten hin und so fort, bis er das Ende der Magnetenreihe erreicht um seine Rückbewegung zu beginnen. Für die letztere dient ein anderer Commutator, welcher in dieser Richtung in analoger Weise wirkt, wie der erstere in der andern Richtung. Zur Erläuterung der Wirkungsweise der Commutatoren nehme ich an, die Tafel A, Fig. 2, sey rings von einem breiten horizontalen Holzrand M, N, O umgeben, und unterscheide bei dem zum Wechseln des galvanischen Stroms dienlichen Mechanismus folgende Theile: das Polverbindungsstück, die Elektroden und ihre Enden, die Spiralenden und die eigentlichen Commutatoren. Die von den beiden Enden einer gewöhnlichen galvanischen Batterie ausgehenden Drähte sind in eine dünne rectanguläre Holzschiene T, Fig. 3, eingelegt und endigen sich in zwei breite Metallscheiben D, D¹, welche durch Holz von einander getrennt sind. Diese Scheiben befinden sich in gleicher Höhe mit der unteren Fläche der Schiene T, welcher ich den Namen „Polverbindungsstück“ beilege. In den Holzrand M auf der linken Seite der Tafel sind in gleicher Höhe mit ihm zwei lange Metallstreifen U, U¹ eingelegt, welche ich die „Elektroden links“ nenne. Am Ende des Randes bei M¹ sind diese wie die Punktirungen andeuten, abwärts, dann wieder aufwärts gebogen und endigen sich oben in zwei runde Metallscheiben E, E¹. Auf ähnliche Weise sind in den Holzrand N auf der linken Seite der Tafel zwei Metallstreifen V, V¹ eingelegt, welche ich die „Elektroden rechs“ nenne. An dem Ende des Randes bei N¹ sind diese abwärts, dann wieder aufwärts gebogen, und endigen sich oben in zwei runde Metallscheiben F, F¹. Die Scheiben E, E¹ sind eben so weit von einander entfernt als die Scheiben F, F¹ und die Scheiben D, D¹, Fig. 3. Nachdem die Batterie in geeigneter Entfernung aufgestellt ist, wird das Verbindungsstück T auf den vorderen Theil O des Randes gelegt so daß seine Scheiben O, D¹ auf die Scheiben E, E¹ fallen. Somit ist der metallische Contact hergestellt, und die Metallstreifen auf der linken Seite der Tafel werden in der That die Elektroden der Batterie. Die Fläche des Verbindungsstückes T ist stets mit der des Randes O in Berührung; dasselbe läßt sich jedoch zwischen hölzernen Führungen in gerader Linie vor- und zurückbewegen. Wird es vorwärts geschoben, so verlassen seine Scheiben D, D¹ die Scheiben E, E¹ und kommen mit den Scheiben F, F¹ in Berührung, wodurch die Metallstreifen rechts die Elektroden der Batterie werden, während die Metallstreifen links es zu seyn aufhören. Diese Verschiebung des Theiles T von einer Lage in die andere kommt bei jedem Hub der Maschine einmal vor, und zwar erfolgt sie nicht allmählich sondern plötzlich. Der Theil T ist nämlich mit einem Knopf x versehen, und die Achse des Cylinders enthält einen langen Draht W mit zwei Seitenarmen z, z¹, deren Abstand nahezu der Länge des Hubes gleichkommt. Wenn der Cylinder beinahe das Ende seines Laufes in der einen Richtung erreicht hat, so stößt einer der Seitenarme gegen den Knopf X des Theiles T, und schiebt diesen in die andere Lage, worin er ihn läßt. Wenn der Cylinder das andere Ende des Laufs beinahe erreicht hat, so stößt der andere Arm Z¹ gegen den Knopf und schiebt den Theil T wieder in seine vorherige Lage zurück. Auf diese Weise wird jedesmal am Ende eines Hubes eines der Elektrodensysteme außer, das andere in Thätigkeit gesetzt. Ich komme nun an die Beschreibung der Anordnung der Spiralenden. Jeder Elektromagnet ist auf gewöhnliche Weise mit Kupferdrahtwindungen umgeben. Die beiden Enden dieses Drahtes mögen P und Q heißen. Der Draht P theilt sich in zwei Theile, wovon der eine nach der linken, der andere nach der rechten Seite der Tafel geht, und jeder derselben endigt sich im Holzrand der Tafel in eine Metallscheibe P und P¹, die mit dem Holzrand in gleichem Niveau steht. Auf ähnliche Weise theilt sich der Draht Q in zwei nach der linken und rechten Seite der Tafel gehende Theile, deren jeder sich in eine Metallscheibe Q und Q¹ endigt. Die Scheiben P und Q liegen neben einander, berühren sich jedoch nicht, und ebenso dürfen die Spiraldrähte weder einander noch die Elektroden berühren; alles muß gehörig isolirt seyn. Demnach befindet sich zwischen den beiden Metallstreifen, welche ich Elektroden nenne, auf der linken Seite der Tafel eine doppelte Reihe von Metallscheiben P, P, P... Q, Q, Q..., und zwischen den beiden Elektroden auf der rechten Seite der Tafel eine doppelte Reihe von Scheiben P¹P¹P¹... Q¹Q¹Q¹... Was die beiden Commutatoren anbelangt, so sind diese einander ganz gleich, weßhalb die Beschreibung eines derselben genügt. Die Cylinderachse enthält einen schräg herabgehenden Arm, welcher lang genug ist, um die Holzeinfassung der Tafel zu erreichen. Dieser Arm endigt sich in eine kleine hölzerne Platte G, Fig. 4, welche durch eine Feder gegen die Fläche der Holzeinfassung der Tafel herabgedrückt wird, mit der sie während der Hin- und Herbewegung des Cylinders beständig in Berührung bleibt. In die untere Fläche des Commutators G sind zwei durch das Holz gegen einander isolirte Metallstücke H, I eingelegt. Angenommen nun, das Polarverbindungsstück T befinde sich in einer solchen Lage, daß die Elektroden U, U¹ mit der Batterie in Verbindung stehen, so wird, da zwischen den Elektroden und den Elektromagneten keine Verbindung besteht, keiner der letzteren magnetisch werden. Wird aber der Commutator über irgend eines der Scheibenpaare P, Q bewegt, so kommt das eine Metallplättchen H das Commutators zum Theil auf die Elektrode U, zum Theil auf die Scheibe P zu liegen, und setzt sie in metallische Verbindung, während das andere Metallplättchen I auf ähnliche Weise die Elektrode U¹ mit der Scheibe Q in metallische Verbindung bringt. Die Folge hievon ist, daß der P und Q entsprechende Elektromagnet magnetisch wird. Um sich hievon zu überzeugen, genügt es, den Weg des galvanischen Stroms näher zu bezeichnen. Von dem einen Ende der Batterie ausgehend, nimmt er seinen Weg durch die Scheibe D¹ des Verbindungsstückes T, Fig. 3, von da in die Scheibe E¹, Fig. 2, welche das Ende der Elektrode U bildet, dann durch diese Elektrode und durch das Metallstück H des Commutators in die Scheibe P, welche das Ende des irgend einen der Elektromagnete umgebenden Kupferdrahtes bildet. Nachdem der Strom den letzteren durchlaufen hat, tritt er an der Scheibe Q aus. Von da tritt er in das andere Metallstück I des Commutators und von da in die andere Elektrode U¹, welche in die Metallscheibe E endigt, dann in die Scheibe D des Verbindungsstückes T, Fig. 3, welches ihn in das andere Ende der Batterie leitet. Der Arm, welcher den Commutator trägt, hat eine solche Stellung, daß er nicht dasjenige Eisen, mit dessen Polen der Cylinder eben in Berührung ist, sondern immer das nächst vorhergehende magnetisirt. Der unter dem Einfluß der Attraction stehende Cylinder bewegt sich sofort gegen den anziehenden Magnet hin, indem er den an seine Achse befestigten Commutator mitnimmt. In Folge dieser Bewegung wird das Eisen, welches so eben noch magnetisch war, unmagnetisch, dagegen das nächste magnetisch u.s.w. Betrachten wir nun den Commutator an der andern Seite des Cylinders, dessen Arm so gestellt ist, daß er auf den unmittelbar hinter dem Cylinder befindlichen Elektromagneten wirkt. Beide Commutatoren sind nicht gleichzeitig in Wirksamkeit, sondern die Elektroden, Spiralenden und der Commutator auf der linken Seite der Tafel, welche während des einen Hubes dienten, sind während des rückgängigen Hubes außer Wirksamkeit, während diejenigen auf der rechten Seite der Tafel in Wirksamkeit sind. Der eiserne Cylinder sollte 12 bis 15 Zoll Durchmesser haben. Unter diesen Umständen würde seine Oberfläche, wenn die Magnete 2 oder 3 Zoll von einander entfernt wären, nur ungefähr 1/4 Zoll von den Polen des nächsten Magneten entfernt seyn, während er mit den Polen des vorhergehenden Magneten in Berührung ist. Die Länge des Hubes hängt von der Anzahl der in einer Reihe unter der Tafel angeordneten Elektromagnete ab. Die hin- und hergehende Bewegung des Eisencylinders wird mittelst Lenkstange und Kurbel auf eine Schwungradwelle übertragen.