1850. A N N A L E N T o . 4. DER PHYSIK UND CHEMIE.

BAND LXXIX.

I. Tleler tezegraphische Lcitungcn nnd Apparate ; con W e r n e r S i e m e n s .

(Dcr physikalisclren Gescllschali zu Berlin am 18. Jan. 1850 mitgctbeilt).

D i e Stbrungen iiiid g~nzlichen Unterbrechungen des Dien- stes, die bei den elektrischeu Telegraphen, nainentlicli auf langeren Linien , bisher so haufig eintraten , finden grafs- tentheils ihreii Gruiid in Schwankungen der Starke uiid Dauer der die telegraphischeu Apparate in Bcweguiig setzen- den elektrischen Strame, die durch die laugen, starenden Einfliissen aller Art Yreis gegebenen, Leitungsdralite ver- anlafst werden. Es boten sich zwei W e g e u m diese Sta- rungen zu beseitigen und dcr elektrischen Tlielegrapliie da- diirch den Grad von Sicherheit, Sclitielligkeit und steter Schlagfertigkeit zu geben, dereii sie bedarf, wenn sie die allgemeiiie Verbreituug und Anwendung gewinnen und die Dienate leisten so11, welche man bislier vergeblich von ihr erwartctc. Der crste W e g besteht darin, die Leitung zu vervollkotnmnen und sie den stiirenden Einfliisseii oller Art, denen sie ausgesetzt ist, in6glicbst zu entziehen; der zcveite dagegeii darin , den telegraphischen Apparaten eine derartige Einrichtung zu geben, d a k sie eiiieu inoglichst grofseti Grad von Uogleichinafsigkeit der sie beivegenden Stri)me ertragen kanneii, ohne dadurch in Unordnung zu k oin ti1 en.

Gcgeiistaiid dieses ersten Aufsotzes ist der erste, die Leitungeii betreffende, Theil der Aufgabe.

Ich werde zuerst versuchen die Grunde der Stilrungen, welche inaii bei den, init alleiniger Ausnahrne der neueren preiifsischeu, Telegraphenanlagen, bisher ausschliefslicli an-

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gcweiiclelcii ubcrirdischcn Leitaiigeii so liiiiifig zu beob- aclitcn Gelegeiiheit hat, in kurzer Uebersiclit zusammen zu stellcii tind zugleich die Mittel aufuhrcii, die neuerdings init einigem Erfolg zu ilirer Besciliguiig iii Aurvenduog ge- koinineii sind.

Die unrollkommene Isola~ioii dcr Leituiigsdriihte war

bis auf neuere Zeit ciii haiipts~chlichcs Hindernik einer sicheren uud dirccteti telegqdiischeti Verbiudutig der End- punkte langer Liriien. Bei feucliter Witteruiig bilden die den Draht trageiiden Pfostcu eiiie leitende Verbindung des- selben init deni Erdbotleu. Bilden inithiii Draht uiid Erde deli SchlieGuugskreis ciiier Saule, so tr i t t jeder feuchte Pfmtea als Nebeiischlietu~ig derselbeu a d , uiid bewirkt eiiie VersCgrkung des Stroines in dein dcr S u l e illher lie- geiidc~i und eiiie Schwachung dessclbeii in dein entfernteren Theile des Leituugsdrahts. Uic hierdurch bewirkte, bei schlecht isolirteii Leituogen schou bei weaig Meilen laiigeii Liiiieii oft sehr hctrlchtlichc, Ungleichheit der Stroinstlrke an den beideu Endea des Leitungsdrabtes tiiid in deli dort eiiigeschaltetcn Spiralen der Elektrouiagiietc, wiirdc weiiig schadlich seyn, weiiii sic constant bliebe. Da sic aber durchaus abliaiigig voii der Witteruiig an den verschiede- lien Punkten der Leitung, mithin stets ver~iidcrlicli ist, so veraulafst sie stete StOruugen der Angaben und des regel- lnafsigeii Ganges der telegraphischen Apparate. Bei roli- rendeii Te'egraplien sucht mail diese ver:inderliclie Uogleich- heit der Stromstarke in den Spiraldrahten der correspondi- reliden Apparate durch Vertlieiluug der wirkenden Saule zu vermindcru. Wenn dieser Zweck hierdurch auch theilweisc erreicht wird, so eutsteht dadurcli dagegen der, fur aIle bisherigen Telegraphen iioch griifsere , Uebelstand , dals die Uiiterbrechung der Kette a n eiuem Ende der Leitung nicht dic vollstaudige Unterbrechuug des Stroines i i i deiii Spiraldrahte tles am andergn Ende derselbeu befindlichen Telegrapheii zur Folge hat , da der dort befindliche Theil der Sliule durcli die \orhandenen Neheaschliefsn~i~en ge- sehloseeii bleibt.

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Die frtilier benutzten Isolationsniittel dnrcli welche inan dell Dralit voii deli feuchtcii Staiigen zu isolircn suchte, wic Glas - oder Porcellanringe, durch weelche e r gezozeii wrirdc, CJinwickelii dcs Drahts an den BerfilirungssttIlleii init Kautscliuck etc., Anbriiigang eines scliBtzenden Dnches auf deli Stangen, konnteo iinr riiivollkoinincne Dienste lei- stell, da die leitetide Vrrbindung des 1)rahts init der Erde bpi Reg en w e t t e r u b cr das II a fsw c rrl en d e Is ola t io iism i t t el hi n w eg hergestellt war. Die neuerdings angemandten Tricliter von Glas, Porcellan oder Steingut erfiillen dagegcii deu Zweck der Isolatioii in sehr vollkoinineiieiii Grade. Bci der von mir im Win te r des v. J. ausgefuhrten, 42 Meilcii langen iiberirdischen Leitung zwischeri Eisenach und Frank furl a. M. iiber Kassel, wurden oben geschlosseiie Porcellantrichter aiigewendet, die auf eiserne Slangen so aufgekittet wur- den , dafs dic Glocke nacli unteu gerichfet war. Die ei- serne Stange wnrde a n das obere Ende der halzernen Pfo- sten geschraubt und der Drabt a n der aufercn FI$clie des Trichters, dorch Uinwinden uin dt.n oberen ciunnen Theil desselben, befestigt. Die innere Fltiche des Trichters bil- det l i e r die stets trocken blcibentfe isolirende Schicht zwi- schen dein Draht und der Stange. Die Isolation diescr Leitung war selbst bei dem ungunstigsten Wet t e r (feuch- tern Schneefall) noch so vollstaiidig , dafs bei dein be- nutzten wenig cmpfindlichen Galvanoineter init einfaclier Nadel kein S1roin wahrzuiiehinen war , wenn a n dein eiiicii Ende der Leitung einc Saiile von 8 Daniell’scheu Eleinen- ten und das Galvanoineter zwisclien Leitungsdraht und Erde eitigeschaltet und das audere Elide des Leitungsdrahts iso- lirt mar.

J e vollkoininener aber die Isolation iibcrirdischcr Lei- tll~igen hergestellt ist, desto starelidcr treten die Eiiiflusse der atn~ospli~risclien Elektricitst auf. Diese Er sche inu~~g erkltirt sich dadurch, dafs bei nuvollkommen isolirlen Lei- tunsen die dein Dralite durch die geladeneri i h n umgcben- den Luftschicliten , oder durch die vertheilelidc Wirkung der sich dcmselbcn i i~ l ierndel~ oder von ibm entfcrnenden

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484 Wolkeii , iiiitgetheilten Laduiigeu sicb durch die vorhande- lien Nebeiiscbliefsiingeii ausgleiclieii kbniien , obue ibreu W e g durcli die Spiralen der Maguete der au den Enden der telegraphischen Leitung befiiicllichen Intsrumeiite zu neh- men, dafs ferner diese Lndungs- wid Entladuugsstriime bei unvollkomuicii isolirten Leitungcn aucli w;ihreiid der Un- terbrechung der Kette au eiuein oder au beiden Endeu der Leitutig ihrcn Fortgaiig haben, wahrend bei rollkominener Isolirutig sich wlbrend der Uiiterbrechung freie Elektricitat im Drahte ansaininelt, meIche darauf beini Schliefseii der Kette ihren W e g durcb die Magnetspiralen zur Erde nimmt uiid hierdurch den regelmabigen Stroiii der Saule am eiuea Endc schw'lcht, am niidereii dagegen verstiirkt. In gebirgi- gcii Gegeiidcii ist iiauiciitlicli clic freie Elektricit'lt der Luft eiiie Quclle stctrr Stiirnngen.

Bei der oben crwahnten Lcitung zwischen Eiseiiach uiid Kassel, welche der Eiseiibahu folgend aus dem Werra- ius Fulda- Tlial ubergebt, dercn Wasserscheide gleichzcitig die Wasserschcidc fiir die dorlige Gegcnd bildct, zeigt eio, ohiie Batterie in die Leilung eiiigesclialtetes, Galvanometer fast zu jeder Zeit zieuilicli Iieftige Striime voii vcranderlicher Stgrke uiid Richtuag an, die iin Sommer, wZbreiid der Mit- tagszeit, hiiufig so heftig uiid ver~nderiicli werdeu, dafs der Dieiist der Liuie auf melirere Stundea dadurcli uuterbroclien wird. Siiid beido Eudeii des Leituugsdrahts isolirt, so zeigt er imm& eine betr;ichtliclic Laduiig freier Elektricist Diese Ladungeii wcrdeii iiocli bedeuteud stzrker, wcnu an eiuer Stelle der Leitung Kegen oder Schnee f d l t . Nameutlicfi im lelzteren Falle ist die Laduiig des Drahts so stark, dafs man deniselben Fuiiken voii I bis 2 Inm L5nge eutzielrcn kauii , die daiiu i n scliiieller Reihenfolge hiliter einander iibcrspringen uud jedesuial den Anker des Elektromagnets zur Auziehung briugen. Nocb iuteusiver sind die in deli Urahtcii durcli Gcwitterwolken erzeugteu Striime. Iu den Soiiiiiierinoiiaten hbrt i u der Kegel bei langeren Linien der regelrriiiCsige Gang dcr correspoiidirendeu Apparate schou aid, wenti sich Gewitterwolkcii am Himwel zeigen, Auch

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dicse Erscheinungeii siud i n bergigcn Gegenden vicl Ilcfti- ger mie i n der Ebene. Bcsonders nuffallentl stark siiid die bci Entladnngeti dcr Wolken auch iii kurzen IJeitungcn sich zeigeiideti Strdme. Dieselben scheinen nicht diircli Freiwerden der durch die Wolken im Draht durrli Ver- theilung atigesammelteri Elektricitiit erklart werden ZII kiin- tien, da sclbst dam , wniin dns Gewitter scliori inelirere Meilen weit voti der Drahtlcitr~ui; entfernt ist , iioch bei jedem Blitze ein schr heftiger Strom sich zcigt. Es scheint eiii Theil des durch die Eutladong im Erclbodcn selbst ber- vorgerufenen Stromes seineti W e g durch den schneller Iei- tenden Draht zii nehmen.

Bei eitier latigeren iiberirdischen Leitutig vcrgeht fast kein Sommer, ohtie dab der Blitz in sie einschliigt, die lu- strumente beschadigt und die Leitung theilweise zerstdrt. Bei der obeii erwahnteii iiberirdischen Leitung ist init gu- tern Erfolge die Verbreitutig des i n den Leitungsdraht ein- schlageuden Blitzes dadurch verhindert, dafs voii Zeit zu Zeit und iiameutlich in der Nahe der Enclpunkte der Lci- tung Mctallstiicke, welche durch die Hdhluag der Tricbter vor dem Nafswerden geschutzt sind, mdglichst riahe ein- ander gegeniibergestellt wurden. Das eiiie derselhen ward init dem Leitungsdralit, das andere niit dem Erdbodcn lei- tend verbundea. Diese hnordnung bietet der elektrischcn Eudladuug eiiieti kiirzeren Weg znr Erde von geringeni Widerstande uud leilet dndurch den am Draht fortlaufen- deli Blitz zur Erde ab. Sind die eiuatider genAierten Me- tallinasseii groL utid der Abstand von einander inaglichst kleiti, so dielien sie aucli zur Euk~duog der durch Vertltei- lung dein Drahte mitgetheilten schwachen Ladungen. Da- durch wird der nachtheilige Einflufs derselben auf deli Gang der Apparate vermindert, doch entsteht durch die hauiig in schneller Reihenfolge zwischen zwei Putikten iibcrsprin- geuden Funkeii leicht eine Leiteudc Verbindung der beideti Metallmassen. Es ist daher rntlisain bei iiberirdischen Li- iiien iin Freieii von Zeit zu Zeit Rlitzableiter in obeii be- schricbeiier Art, jedocli init ctwas grorserem Abstande der

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beiden Metallinassea von eiuaiider, aazubringcn, uui heftiye Sciilage abzirleitcn , uiid dagegeii iu dell Ziiniueru grofse Mctallplatteri iiiit in6glichst geringem Abstalide vou einan- der zu placireu, urn die schutachen Ladiiugeii des Drah- tes uuscliadlicli zii iiiacheu. Hr. Professor M e i f s i ie r iu Hraiinschweig, unter dessen Leitung die dortigen Telegm- phen - Aulageii ausgcfiihrt sind, hat diefs Mittcl ebeiifalls uiit grofsein Erfolg i u Anwendung gebraclit und Iikfig beob- achtet, dak der Gang der in Gebrauch befindliclieii Tele- grapheu uogehiiidert blieb, walirend der enge Zwischeu- rautn zwischen deli augeweiideteu Platteu durch fortwiihreud iibergeheiidc Funkcn hell erleuchtet erschieu. Weuu sich auch durch die beschriebenen Vorkehrungeii der storeiide Eiiiflufs der athinospharischen ElektricitSt betrgchtlich ver- milidern labst? so lafst er sich doch nie gain beseiligeu. Nniiientlicli wcrdetl Gewitter stets voriibergehende Uuter- brechiiiigeii des Dienstes bei iiberirdischen Leituogen init sich fuliren. Der gr6Cste uiid niclit zu beseitigende Uebel- staud der Uberirdischen Leituiigeii besteht aber it1 der, al- len ZuCseren zerstbreodeu Eiiiflussen vgllig Preis gegebeneu, L a p desselbeu. Bei der oft erwahiiteii Liiiie von Eiscnacli bis Frankfurt a. M. fand Iaiigere Zeit fast taglich einc Un- terbrechuug der Leituug durch Muthwilleii , Diebstahl , Zu- fall oder durch Naturereigiiissc statt, und nur durch ein s takes , auf der gaiizen Liiiic vertheiltes? Wiirtercorps ist es iiiiiglich geworden eiiie zieinliche Regelmtii'sigkcit des Dieustes durch schuelle Keparatur der vorhandenen Be- schkligungen zii erhalten.

Diese Unsicherheit des Dienstes der Telegraphen init iibcrirdischeu Leituiigeii rief daher sclion seit Ilngerer Zeit das allgeineine Bestreben hcrvor, die Drahte, init citier iso- lirendcn MRSSC beklcidet, uiitcr dein Bodeu fortzufiihren. Die ausgedehntestco Versuchc iu diesein Siuue sitid be- kanntlich voii J a c o bi ( Ai i i in l . Otl. OS, S. .IO9.) angcstcllt. Uerselbe versuchtr! ziierst clcii 1)rnht tlurcli Glnsrahren, die init Kautschuck rcrhuiidcn WUI deli , zii isoliren; doch die Hahren zcrbracheo und die Vcrbiiiduog zeigte sich als uu-

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dicht. Ebenso schlii;; ein zweiter Versuch, welcher i n Bc- kleidung des Drahtes in seiner gaiizen Lange init Knot- scliuck bestaud, ganzlich fehl, weil die 1,eitung init dcr Zcit die aufauglich vorliandene Isolalioii grdfstcntheils verlor. Karitschuck ist auch sclioii deswegen als Isolationsinittel bei Kupferdraht iiicht anwendbar, wcil dasselbe bei Iangerer Beruhrang init dem Kupfer sich zersctzt und cine leitende Verbiiidung uiit deinsclben bildet. Die in Preufsen zur An- stellniig von Versuchcn und zu Erinittelungen iiber elektri- sche Telegrapheii friiher bcstehende Coinmission wiederholtc tinter einigen Modificationen die Jacobi’scheii Versuche, ohne ein besseres Resultat zu erzielen. In England und Ame- rika ha t inan sicli h:iufig eiseriier oder bleierner KBhreu bedieiit, nm die eingeschlossenen iibersponiieiien Drahte vor dein Zutritt der Feiichtigkeit zu schiitzeii. Die grofsen Kosten dieses Vcrfahrens, so wie die mit der vollkomme- neii Dichtung dieser Kdhren verbundcoeu Schwierigkeiten, iiiachten es iiatiirlich nur fur ganz kurze Leitungen durch Fliisse etc. anwendbar. Es zeigte sicli feriier, d a t die den Draht eng umschliefsenden Bleirohren haufig nacli Verlauf eiuiger Zcit init deinsetbcn i n Beriihriing kamen. Wahr- scheiiilich war die ungleiche Ausdehuu~ig von Blei und Kup- fer, bei Teinperaturveraiiderung, die Vcranlassung dieser Erscheinuog.

Es schien in der That, als seyen die Schwierigkeitee, welche sich der Isolation der ganzen Oberflliche der Drahte entgegenstellten, oline iibermafsige Kosten uicht zu Idsea, als ein bisher nicht bckanntes Material, die Gnttapercha, auftauchte. Ich erhielt die ersten Proben dieser Masse iin Herbste 1846, wahrend ich gerade ebenfalls rnit Versuchen fiber uiiterirdische Leitungen beschriftigt war und delinte dieselbell sogleich auf dasselbe aus. Es ergnb sich, dafs auch die diinnsten Blattchen der entwasscrten Massc! einc fur den vorliegenden Zweck hiureichende Iso1atiousf;ihig- keit besafsen. Da nun ferner durcli die EigeuscliaIt der Gnttapcrclia, bei insfsiger Erw%rinung plastisch zri werden ulld ail cinaiidcr zu klebeii, aucli die Schwierigkeit der

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clicbten Verbiudung der einzelueu Tlieile cler Umhiilluug beseitigt erschieu, so gewann ich bald die Ueberzeuguiig, dafs diefs Material zur Lilsuug des vorliegeudeir techuischeu Problems geeignet sey. Ich setztc inicli dalier init dem Hrn. P r u c k u e r, Mitbesitzer der hiesigen Guttapercha- uud Guminiwaareu-Fabrik voii L. F o u r o b e r t 11. P r u c k - n e r , iu Verbiudung uud stellte iu Gemeiuschaft mit dem- selben weitere Versuclie an. Das guustige Resultnt der- selbeu veraiilalste lnich bei der scliou geuauuten Coinmis- sion die Austelluug umfasseuder Versuche in dieseiu Siuuc zu beautragen. Sie ging darauf eiu uud beauftragte inich mit der Leitung der Arbeiteii zur Ausfuhruug eiiier Ver- suchsleitung von ciner Meile Lauge. Iui Herbst 1847 war dieselbe vollendet. Die Isolation des Drahtes ermies sich, trotz der uocli maugelhaftcu Methotle welche zur Beklei- dung desselbeu mit der Guttapercha aiigeweudet war, schou so ausreichend, dals die Verliiugerung der Leituug bis auf die Ltinge voii 2; Meileii (vou Berlin bis Gr. Heercu) bc- sclilosseii ward. Iin Frulijahr 1848 war auch diesc Arbeit volleiidet, uud die Leituug ward nun zur telegraphischen Correspoudeuz zwischcn den genaiiutcn Orteu bcuutzt. Die Bekleiduug der Drahte gescliah in der Fabrik der Hrn. F o n r o b e r t und P r u c k n e r . Es ward hiezu reiiie, durch erhitzte Walzeii vollstaudig eotwtisserte, Guttapercha ver- wendet. Die erwarmte Masse ward durcli gekehlte Wal- zeii um deu Draht geprefst. Die vorhaudeueii Isolatioiis- fehler wurden init Hiilfe eiues Neef’sclieii Iuductore auf- gesuctit uud durcli Beklebuug niit erwiirtnteri Gutlapcrcha- Baudern ausgebessert. Darauf ward die Isolatioii eiues jedcu Drahtes, von etwa 700’ Lenge, niittelst eines aufscrst empfjiidlichen Galvatioineters gepriift und derselbe uur daiin zur weitereii Verweiiduiig genonimeu, wenu das zwischen dein Draht uud das ihu uingebeiide Wasser mit eiiier SSulc voii 8 Daniell’sclieu Eleinenteii eingesclialtete Galvauome- ter keine Spur vou Ableukuog zeigte. Zii griirserer Sicher- heit ward der Draht beim Eidegeu in deli 2’ tiefeu Grabeii auf dem Planiiui dcr Eiseiibahu iioch uiil eiuer Misclruug

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voii Marineleim, Steiukohlentlieer uiid Colophouium iiber- zogen. Die Drahteiideri wurden init Ziiiii zusammengelb- thet imd die Lbthstellen durch Uinkleben mit erwlrmten Guttapercha-Platten ebenfalls isolirt. Dcr zmeite Ueber- zug des Drahtes schieu nbthig, wcil Versiiche gezeigt hat- ten daL die reine Guttapercha bei kingerein Liegeii im Wasser an der Oberfliiche eine Kiickbildung in weifses Hy- drat erleidet und liierdurch die Gefahr entstand, dafs die Isolatioii sich iiiit der Zeit veriniiiderii wiirde. Diese Ei- gcnschaft der Guttapercha tritt besotiders bei Iangerem Lie- geii im Meerwasser Iiervor. Bci eiiier Minenanlage, die ich im Sommer 1818 ini Kieler Hafeii in Geineiuschaft init Prof. H i m l y in Kiel ausfuhrte, wareii die init reiiiem Gut- tapercha bekleideteu Drahte, welche zur Eotziiodung der auf deui Gruiide des Fabrwassers liegenden Piilverinasseii dienen sollteii nacli circa 6 Monateii init einer dunneii Lage weilser Guttapercha bekleidet. Die wcifse Farbe ver- schwand wieder, wenn die Urahte cinige Tage der Luft ausgesetzt warell. Es wurdc aus diesem Gruiide uiid der grbfsercu Harte der Masse wegen, bei sammtlicheu spater angefertigten Driihtcu geschwcfelte Guttapercha iu Anwen- dung gebracht.

Mebrfaclie Untcrsuchuiigen der oben erwaliiiteii 1,citueg voii Berliu nach Gr. Beercn im Friihjahr uiid Soitiiner des Jahres 1848 ergabeii, dat's die Isolatioii der Leitung i u unveranderter Giite blieb und dafs aucli die Guttapercha sicli uiiverlndert erhielt. In Folge (lessen erklarte sich die Coiniiiissioii fur die Anweoduiig diescr Leituugen zu deli voiii Preufsischen Staate beabsichtigcn Telegraphcn-Anla- gcn, uiid es ward nuii ein bislieriges Mitglied derselbeu, der Kegieriings- uiid Bau-Rath N o t t e b o h in , init der Ober- leilung des Baues clerselbeii betraut.

Die bislierigeii Erfahrungqn hatten gezeigt, dafs die bis dahin niigewandte Methode der Bckleiduiig der Drahte mit Guttapercha noch sehr ~ ~ i ~ ~ i g e l h a f t war. Uic in Foriri zweier schinaler Ricuie uiii den llraht gewalzte Masse klebte haufig iiicht fest aii cinaudcr iind cs bildeten sic11

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dadurch Kaniile, weIche die Feuchtigkeit des Bodeiis mit der Zeit bis zuin Draht gelangen liefsen. Ferner stellte sich heraus, dafs die Niihte nach eiuiger Zeit ihre anfaug- liclie Festigkeit verloren uud leicht von einander zu bseu waren, wodurch die dauernde Isolation dcr Drlhte gefahr- det erschien. Icli entwarf daher in Gemeinschaft niit Hrn. H a l s k e eine Maschine, miltelst welcher die Guttapercha fortlaufend und ohne Naht durch Pressung uin den h a l i t ge- f o m t ward. Dieselbe bestelit aus eiuem Cylinder, welcher init erwsrmter Guttapercha gefullt und durch ein Dampfbad vor Abktihlung geschiitzt wird. Durch eine starke Schraube, welche durch eine Dampfinaschine langsam gedereht wird, wird ein in dem Cylinder passender Steinpel in denselben hinabgedrtickt. Der offene Bodeu des Cylinders ist durch ein rechtwinklig ansgehtbhltes Metallstuck geschlosscn, dessen H6hlung init dem inneren Raume dcs Cylinders communi- cirt. Diefs Metallstuck ist von neun i n einer geraden Li- iiie ncben einander liegendcn , senkrccbten Lbchern durch- bohrt. Der Duchmesser dieser Liicher entspricht in der unteren Wand des Metallstiicks der Dicke des zu beklei- dendeib Drahts und in der obereri der Dicke des bekleide- ten Drahts. Die mit grofser Gewalt im Cylinder zusam- inengedriickte plastische Masse fullt den inneren Raum des beschriebencn Metallstiicks und quillt aus den in demsel- bell vorhandenen Lbcliern hervor. Die Drlhte treten nun clurcli die unteren engeren 1,tbcher in den init Guttapercba angefiillten Rauin und koinnicn mit Guttapercha bekleidet a m den oberen, weitcrn, heraus. Sie werden darauf senk- recht so hoch hinaufgcfiihrt, dars die Guttnpercha wahrend Res Weges hinlanglich erkalten kann, und dann auf Trom- melo gewickelt. Die spatere Operation des Aafsuchens fchlerliaftcr Slcllcn uud die Untersuchung der Isolation der fcrtigeo Drahtenden sind bereits oben beschrieben. Die zwcitc Bekleidung des Dralites beim Einlegen in den Gra- ben, wie sie anfinglich ziir Auwendung kam, kounte bei der gescliwefelten Guttapereha fortfallen, da diese Mnssc die Eigenschaft, sich in Hydrat zuriickzubilden, iiicht besitzt.

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In der That sind die seit 1; Jahren obne zweiten Ueber- zug im Boden liegenden Drtihte noch durchaus unveraudert geblieben und von frisch fabricirten Drahten nicht zu un- terscheiden.

Ueberall da IVO der Draht nicht mindestens 2 Furs tief mil Erde bedeckt liegen kann, wird er durch eiserne Rah- ren vor aufserer Beschadigung geschutzt. Diefs geschieht namentlich stets beiin Uebergaug uber Briicken, beim Ein- fuliren der Drahte in die Stationszinimer etc. Um den mit dein Eiiilegen des Drahts beschaftigten Arbeitern jederzeit Gelegeiiheit zu geben , sich die Ueberzeugung zu verschaf- fen, daL der Draht bis dahiii nicht beschadigt sey, wird an dem Ende, von dem die Arbeit ausgeht, ein Uhrwerk aufgestellt , welches abwechselnd die leitendc Verbindung des Drahtes mit der Erde herstellt und uuterbricht. Durch Einschaltung eines Galvanometers uud einer galvanischen Siiule zwisclien Draht und Erde lafst sich d a m am Arbeits- orte, aus der Ablenkung der Nadel, auf die Gfite des bis dahiii gelegten Drahtes schliefsen.

Trotz aller augewendeten Vorsicht ereiguet es sich in- defs haufig, dafs der Ueberzug des Drahtes auf dein Trans- port oder bei der Arbeit des Einlegens leicbte Verletzun- gen bekommt. Solche in feinen Schnitten, Rissen oder ab- gescheuerten Stellen bestehende Beschgdignngen sind, na- mentlich wenn die Arbeit bei trocknein Wetter ausgefiihrt wird, nicht gleich zu entdecken und auszubcssern. Man ninfs dnlier in der Regtl nach einiger Zeit, nachdem durch slarkc Kegengusse der den Draht umgebeiide Erdbodeii wie- tlcr vollsttindig durchnafst ist, die Leitung einer Revision unterwerfen und die vorhandenen Nebenschliefsungen auf- suclien uiid ausbessern. Es koinmt auch bei alteren Lei- tungen bisweilen, weiin auch selten, vor, dafs der Ueber- zog des Drahtes durch unvorsichtig ausgefuhrte Erdarbeiten bcschiidigt oder gar die Drahtleitung selbst zerstart wird.

Das von inir zur Aufsuchung beschgdigter Stellen der Leituiig angewendete Verfahren ist folgeudes :

1st die leitendc Verbiiidiiiig des Drahtcs selbst zwischeii

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den beiden benachbarten Telegraphelistationen nicht unter- brocbeu , aber der Ueberzug desselben irgendwo beschl- digt, so kaiin die Lage der Beschadiguiig auniihernd durcli Rechuung bestimmt werden.

Als bekannt oder vorher durch Versuche erinittelt, wird vorausgesetzt :

Die LSoge des Leitungsdrahtes zwischen deli Stationen von denen aus die Erinittelung der Lage der Beschiidigung geschehen SOH. Der Widerstand der benutzteu SIuleti uud der beiden zu den Messiuigen beuutzteii Galvanometer, de- ren Augaben vergleichbar sepn miissen. Der Widerstand des Drabtes, welcher die leitende Verbiuduug mit der ent- sprechenden, im Wasser oder im feuchten Boden liegen- den, Metallplatte herstellt uud der Widerstand der diese Platte umgebenden Flfissigkeitsschicbteu bis zur uueudlichen Ausbreitung des Stroms.

Sammtliche Widersti-inde seyen auf den . Widerstaud des Drahtes reducirt.

Es seyen z und y die Widerstiinde der Theile des Lei- tungsdrahts von den Endpunkten A und B bis zu der be- schadigten Stelle.

m die reducirte Summe der Widerstslide des bei A ein- geschalteten Galvanoineters, der dort eingeschalteten S h l e , des Verbindnngsdrahts mit der Eudplatte and des oben de- finirten Uebergangswiderstandes des Stroms von der Platte ziir Erde.

dieselbe Sumine fur das Ende B der Leitiing. Feriier sey z, der Widerstand des Uebcrganges voii der

blosgelegten Stelle des Drahtes zur Erde oder der Wider- staiid der Nebenschliebung.

Eudlich seg s die gemessene oder berechnete Stiirke des durch die unbeschadigte Leituug gehenden Stroines der bei A und B befindlichen Slulen, von deueu jede die elek- trotnotorische Kraft e hat, s’ die bei A gemesseiie Strom- starke der dort eingeschalteten Saule, weiiii die Leitung bei B unterbrochen ist, s” dagegeii die bei B gciiiesseiie

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Stroinstiirke, wenn die Leitung bei A untcrbrochen ist, so ist:

2 e -- x + y + " ' f n =

e - - s1 111 +x+z

e = n+y+z

Aas diesen 3 Gleichungen e und zi eliininirt giebt.

s . s"(a:+y+?n+n)-2ss ' . s ' ? ( m + z ) =s .sl(P-)-y+m+n)-2s'.s1'(ra+y)

woraus x+m - 2 a ' . a 1 1 - a . a 1 + s . ~ 1 1 y f a 2 a' * I" - I . a!'+ a . a ' * --

'Da die Suinme a;+y gleich der Lange der Leitung, mit- liiii bekaiiiit i s t , so ergiebt sich aus dicser Gleichung so- fort die Lagc der Resch$digung.

Es ist bei A~istcllung der Messungen der Stroinstiirke bei A und B die Vorsiclit zu beobachten, die SIulen im- iii er so zmisc hen Lei t uugsd rab t un d En dp I a t t e einzuschal- ten, dafs die betr$chtliche Polarisation des Drahtes au der beschldigteii Stelle stets in gleicliein Sioue auftritt und die Ablesuug erst dann vorzunehinen, wenn die Polar isatiou ihr Maximuin erreicht und die Ableiikurig der Nadel da- durch maglichst constant geworden ist.

Genauere Resultate giebt ein anderer W e g der Berech- nung der Lage eiiier Beschiidigung, bei wclchein die Po- larisation weit weniger storend auftritt und welche unab- liangig von dcr Grofse der elcktromotorischcn Kraft der aiigewandten S%uleii ist.

Es sey die Bedeutung dcr Buclistaben z, y, m, n und zi

die oben aiigegebene. Ferner seyeii s und s' die bei A uiid B gemesseuen Stroinstarken der bei A eiugeschalteten Sfiule, wahrend die bei B hefindliche durch einen Metall- draht voii gleichein Widerstande ersetzt und die leitende Verbindung init der Endplatte hergestellt ist. Ferner seyen

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6 und d die gleichzeitig gernessenen Stroinsllrkeii bei B und A, wenn die Saule bei B eingeschaltet und bei 4 durch einen gleichen Widerstand ersetzt ist, so ist, da sich in verzweigten Schliefsungsbogen die Stromstarken umge- kelirt wie die Widerstsnde der Zweige verhalten

x 8) =

y+n+a *' woraus

oder

Ferner aus demselben Grunde x o'= ___ ' . o

x+ni+x also auch

ts-u' x + m 2 ) 7=-. z

Die Gleichnng 2 durch die Gleichung 1 dividirt giebt

r+m - (u-u')nl y+n -(s-s ' )u ' '

wodurch die Lage der Beschldigung bestimmt ist. Es ist kauin nllthig zu erwlhneu, da€s die eben cnt-

wickelten Formeln zur Bestimmung der Lage beschldigter Stellen der Leitung nur dann anwendbar sind, wenu nur eine solche Stelle zwischeu den Punktell, vou denen die Messung ausgeht, vorhanden ist.

Ob diefs der Fall s e j oder nicht kann man leicht durch Wiederholuiig der Messangen bei Einschaltung eines be- kanriten Widerstandes au einein Ende der Leitung , erkeri- nen, da die Rechilung in diesem Falle nur dann diesclbe Lage der Beschldigung ergeben kann , wenn iiur eine Nc- benschliefsung vorhanden ist. Auf dein angedeuteten Wegc, nainlich durch Einschaltung bekannter Widerstglide unt l jedesmalige Messung der gleichzeitigen Stromstgrken an dun beiden Enden der Drahtleitung, erhalt man nun zwar die

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nathigcn Data zur gleichzeitigen Rcstiminung dcr L a p zuveier oder inehrerer rorhandener Nebenschliefsniigell niid m r Controlle ihrer Richtigkeit, doch werdeii die Forinelu fur d ie practische Auweiidung zu schwerfsllig und ilirc Anga- ben ungenau. Es ist daher in der Kegel zweckniakiger, in dein Falle, w o die Coiitrolle auf das Vorhaudenseyu inehrerer Beschiidiguiigen schliefsen Iafst, entweder dieselbe Bestiinniung fiir beliebige Abtheilungen der Leifutig vorzn- nehmen, oder gleich auf die unteii beschrieheae Weise durch fortgesetzte Theilung die BeschZdigungen aufzusuchen.

Hiiisichtlicli der init m und n bezeiclineteii Constanten ist iioch zu erwahiien, dafs dieselben bei der liier haript- siichlich in Betraclit koininenden annaherndeo Bestiinmung der Lage einer Resclibtligring einer ausgcdehnten telegra- phischen Leituug, ohne p f s e Beeintrachtigung der Ge- uauigkeit dersel ben , p z vernachlassigt werden kiiiineo, wenn man grofs'r, iin freien Wasser liegentle, Endplatten und S Z ul en UII d Galv a11 oin e t er vo n g eri 11 gem W i d erst a 11 tl e an- wentlet. Rei Endplatten, welclie iin fericliteii Erdbodeit liegen, ist der Widerstand dcs Ueberganges der Elektrici- tiit voii den Platten zuin unbegr:iiizteii feuchtcii Leiter, als melclier die Erde auftritt, natiirlich unverhaltiiifsm:ifsi~ vie1 griifser, doch kaun man daiin, wenn inan a n beidcn En- den gleiche und untcr gleichen Verhlltnisseii befindliche Platten hat, fur jede d i n e Nachtheil den lialbeii getnesse- neii Erdwiderstand annehmen. Anderenfdls miifste tnan deli Widerstand dcs Ueberganges fur jede eiiizelne Platte init Hiilfe einer dritten, hinlanglich eutfernt von beitleir liegenden , bestiinmen.

Uin durch fortgesetzte Theilung der 1,eitung miiglichst sclinell die vorhandenen Beschadigungen des Ueberzuges der Drahtc aufzufinden, verfalire ich folgenderinafsen:

Die Endeii der Leitung werclcn isolirt. Die niit tleni

Aufsucheti und Ausbessern der Bescli&ligungen beauflrag- ten Arbeiter sind init eiiiein hinlanglich ctnpfindlichen Gal- vanometer, eirier transportabelen Saule rind einer Metall- platte ausgcrustet. Durch Durchschneidung des Drahtes

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an einer beliebigen Stelle der Leitung und Einschaltung des Galvanoineters uuJ der Saule zwischen das eine Elide desselben und die Erde, erfahren sie, in welchein Stucke der Leitiing die Beschadigung zu sucheii ist. 1st iiur eine Beschadigung vorhanden und die Lage derselben durch Rech- iiung antilhernd bestilntnt, so stellen sie den ersteu Versucli an der berechneten Stelle an. Sic verbinden uiid isoliren darauf den Draht wieder, wie friiher beschrieben, stelleii in eiiiiger Entfernung von dieser Stelle einen zweiteii gleicheti Versuch an und fahren hierinit so lange fort bis sie deli Or t der Beschadiguiig passirt haben. Darauf halbiren sic das zwischen den letztcn beiden Versuchsstellen liegende Dralitstiick und so fort bis die Lage der Beschadigung auf einige Ruthen begrguzt ist. Diefs Stuck des Drah- tes wird d a m blosgelegt utid die aufgefundene Beschldi- guiig ausgebessert. Urn deli Uraht fur diese Versuche leich- ter zugauglich zu lnacheii wird dcrselbe bei der Adage iieuer Leitungen, genaii jedein Stationssteine der Eisenbahn gegenuber, init einein platten Steinc bedeckt u t i d dieser daiiii init Erde besciiiittet. Geiibte Arbeiter hedurfeti zur Aiistellung eines solclieii Versuchs IIW weniger Minuten, die Wiederherstellutig der beschadigteti Leilung ist daher sehr schiiell bewerkstelligt.

Hat die ohngefiihre Leitung dcr Beschadigung iiiclit diircli Rechnuog erinittelt werden ki~ntien, so iniisseii sicli die Ar- beiter der Eisenbahuzuge bedieiieii, um zu h d e n zwisclieii welchen Eiseubahustationen die BeschZdigung zu suchen ist. Hiiufig ist die Zeit des Anhaltens dcr Zuge zur Anstellung eiiies Versuchs hinreicheiid und die crste Eingranzung d a m schiiell bewerkstelligt., Durch 10 bis 15 Vcrsuche ist die Beschfdigung d a m im &$instigsten Falle auf;;efuuden. Konneii die Arbeiter sich einer Dr:isine, zur sclinelleren Fortbewegung bedieneii, so geiiiigeii einige Stunden urn die Verletzung zwischcn zwei Eisenbahnstationei~, also auf eine Entfernung von 2 bis 3 Meilen, arifzusuchen uod auszii- bcssern.

1st die leitende Verbindung dcs Urahtes selbst unler- bro-

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brochen, 80 ist die Reparatur durch das beschriebene Thei- lungsverfabren noch schneller auszufiihren da das Durch- schneiden des Drahtes dann nicht erforderlich ist. Das eine Ende des Drahtes wird isolirt und zwischen das andere Ende und die Erde eine kraftige Saule eingeschaltet. Die Arbeiter brauchen jetzt nur den Draht bloszulegen und eine feine Nadel durch die Guttapercha zu stechen, so, dafs die Spitze derselben den Draht mefallisch beriihrt. Durch Be- rfihrung dieser Nadel mit der Zunge erfahren sie dann, ob der Draht zwischen der Untersuchungsstelle und der ein- geschalteten Saule unterbrochen sey oder nicht. 1st die Nadel hinlanglich fein , so schlierst sich das Loch wieder vollstandig. Anderenfalls mufs die Oberflache der Gutta- percha etwas erwsrmt werden, uin die Oeffnnng zu schlie- fsen. Die Untersuchung kann hierbei von beliebig vielen Orten gleichzeitig ausgehen und ist daher auch sehr schnell zu beendigen.

Die Isolation der Leitung wird jetzt in einem sehr voll- kommenen Grade erreicht. Bei neu angelegteu Leitungen darf der Nebenstrom bei ain auderen Eude geoffneter, 10 Meilen langer, Leitung iiicht iiber 2; Proc. des bei ge- schlossener Kette vorhandcnen Stromes betragen, der re- ducirte Widerstand der auf die Lange einer Meile gestat- teten Nebenschliefsungen mufs daher mindestens dem eiiier circa 4000 Meilen langen Drahtleitung entsprecfien. Eine solche' Nebenschliefsuog ist auch fiir die empfindlichsten Apparate noch unschadlich, da sic constant ist und nicht, wie bei iiberirdischen Leitungen, stets veranderlich. Da nun ferner die unterirdischen Leitungen, durch die leitende Erdschicht, welche sie bedeckt, den so storenden Einfliis- sen der atlnosphlrischen Etektricitlt fast ganz eiitzogen sind, so bleiben nur die, bei Entladungen der Wolken sic durch- laufenden und die, durch Schwankungen des Erdmagnetis- inus in ihneo inducirten, nur bei starken Nordlichten eiui- germafsen betrlchtlichen, Strome als veranderliche Elemente, welche den regelmafsigen Dienst der benutzten telegraphi- schen Apparate storen konnten. Da diese Strbme jedoch

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498 die ganze Drahtleitung in gleichbleibender Starke durch- laden, so lassen sie sich, wie spater gezeigt merden wird, durcli zweckmlfsige Construction der Apparate uuschldlich iiiachen. Die unterirdischen Leituiigen sind ferner der ge- wal tsanien Zerstiiruug , durch Muthwillen, Diebstahl, Blitz- schlegc und zufallige Ereignisse aller Art durch ihre Lage entzogen. Die Haltbarkeit derselben ist iiach bisherigen Er- fahrungen fast als uubegrlnzt zu betrachten, wahrend die iiberirdischen Leituiigen einer Erneuerung nach Verlauf von 10 bis 16 Jahreii bediirfen, da die Draihte sprode werden und rosteii, die Pfahle verfaulen und die isolirenden Glocken iiach uiid nach zerbrechen. Die Kosten der unterirdischen Leitungen iibersteigen scboii jetzt die der solide angelegten iiberirdisclien iiictit mehr und werdeii sich wahrscheinlich noch betriiclitlich vermindern. In diesem Augeiiblicke sind bereits uber 400 Meilen unterirdischer Leitungeu in regel- mafsiger Benutzung.

Die unterirdischen Leitungen *bieten manche interes- sante Erscheinungeu, auf welche ich nach Beeudigung ih- rer Untersiicliuiig zuriickkommen werde. Eine derselben, welche die Anwendung dieser Leituiigen anfdiigs wesent- lich erschwerte, besteht darin, daCs der isolirende Ueber- zug der Drahte als colossale Leidener Flasclie auftritt, deren Belegungen der Draht und die Feuchtigkeit des Erdbodens bilden und welche durcli die Elektricitit der zwischen sie eingeschalteten Saule geladen wird. Bei lan- gen Leitungen bringen diese Strome kraftige mechanische Effecte liervor, deren Intensittit der Lange des Drahtes und der elektromotorischen Kraft der eingeschalteten Siiule nahe proportional ist und init der vollkommeneren ISO- lation des Drahtes zuaimmt. Mit Polarisationsstrilmen kiln- nen diese Ladungs- uud Entladuiigsstrome daher durchaus nicht verwechselt werden. Durch diese Annahme tinden alle, oft fast wunderbaren Eigenthiimlichkeiten, welche die unterirdischen Leitungen bei ihrer praktischen Benutzung zeigen , nicht nur ihre vollstlndige Erklarung, sondern es ist mit Hiilfe derselben sogar gelungen dieselben vollstln- dig zu beherrschen und sogar niitzlich zu verwenden. Bei

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der Beschreibung der von mir construirten Apparate mertlc ich mehrfach darauf zurlickkommen.

Eine der auffallendsten Eigenthiimlichkeiten der unterir- discheii Leitungen ist die, dafs die Apparate bei ihnen mit schwacherer Batterie in gleich schnellen Gang kommen, wie bei iiberirdischen rnit betrachtlich starkerer, obgleicli die Leitungsfahigkeit des unterirdischen Dralits um 4 geringer jst. Die ErklYruilg dieser Erscheinu~~g fdlt bei Annahmen der oben definirten Ladungsstriirne niclit schwer. Da nam- lich die ELektricitat der Saule, welche iin Dralite gebun- deli wird, auf der ganzen Oberfliiche sich vcrlheilt, SO liat iiur ein kleiner Theil derselben den gauze11 Widerstand des Drahtes zu iiberwinden.

1st der Widerstand der angemendeten Siiule sehr kleiii im Vergleich zu dem Widerstande der Leituiig, so bleibt die elektrische Spannuug des mit dem Leituugsdrahte ver- bundenen Pols unverandert , wenn das aiidere Elide des Drahts init der Erde verbunden mird.

Bezeichnet a c in uebensteheuder Figur den Leitungs- I draht, a b die Spannung

der Elektricitat der zwi- schen a und der Erde ein-

U c gesclialteten S h l e und ist c init der Erde lei- tend verhunden; vcrbin-

d det niaii dann b niit c

durch eine gerade Linie, so bilden die Senkrechten auf a c bis zum Schneidepuukte n i t b c das Ma;& der elektrischeii Spannungen mithin auch der Laduugen der zugehorigen Punkte des Drahts ac.

Der Iuhalt des Dreiecks ab c bezeichnet also die Gr i i te der Ladung. ,Ist bei c auch eine S h l e von gleicher Starke zwischen Draht und Erde so eiugeschaltet, dafs beide S h - len im gleichen Sinne wirken, so bezeiclinet dic Linie c d die hier abgegebene Spannuiig des Punktes c und es ist jetzt die Linic b d die Curve der elektrischen Spannuugeu des Drahts. Der gleichfiirmig cylindrische Draht ist mit-

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bin von a bis zur Mitte mit positiver und von dort bis c mit negativer Elektricitit geladen. Wird nun bei u und c gleichzeitig die Verbindung des Drahts mit der Slide auf- gehoben, so gleichen sich die Ladungen von entgegenge- setzter Elektricitat im Drahte selbst BUS. Wird die Ver- bindring gleichzeitig wieder hergestellt , so entsteht im er- sten Moinente ein Strom von grofser Starke, da die La- dungsstriime eiuen betracitlich geringeren Widerstand zu tiberwinden haben. Bei der schnellen Aufeinanderfolge der Unterbrechungen und Schliefsungen, wie sie bei deu tele- graphischen Apparaten vorkommen, ist es daher erkliirlich, dafs die angew eiideten Saulen einen grbfseren rnechanischen Effect bei unterirdischen Leitungeu geben.

11. Ucber die lewegende Kraft cler W a r m e unrl die Gesetze, welche sich chraus fur die W h m e -

Zehre seZbst ableden Zassen; con €3. Claus ius I).

(Schlufs von S. 397.)

11. F o l g e r u n g e n aus dern Csrnot’schen Orundsatse in Verbindung m i t dem vorigen.

C a r n o t hat, wie schon oben erwlbnt wurde, angenoin- men, durs der Erseugung von Arbeit als Aequiaalent ein blorser Uebergang von Warme aus einem warmen in einen kalten Korper entspreche, ohne dars die Quantitiit der TYame dabei verringert werde.

Dcr letzte Theil dieser Annahme, namlich dafs die Quaiititat der Warme unverringert bleibe, widerspricbt un- serein friiheren Ghndsatze, und mufs daher, wenn wir diesen festhalten wollen, verworfen werden. Der erste Theil dagegen kann seiiiem Hauptinhalte nach fortbestehen. Uenu wenn wir auch eines eigenthiimlichen Aequivalentes

1) Zu bericlrtigcn ist: S. 274 2. 6 1. niclrl n8thig st. ncithig, S. 506 2. 8 1. (2) st. d Q ;i;;.