Hochspannungserzeugung
fuer Geissler-Röhren


Diese Seite stellt verschiedene Hochspannungs-Netzteile für Geißler- und Crook'sche Röhren vor, wie sie um die Jahrhundertwende 1880 - 1900 verwendet wurden, aber auch modernere Schaltungsaufbauten.

Jegliche gewerbliche Nutzung wird hiermit untersagt!



Die Geißler- und Crook-Röhren benötigen, als reine Gasentladungsröhren, Hochspannungen bis zu einigen tausend Volt als Zündspannung. In der Röhre zeigen sich die verschiedensten Leuchterscheinungen, die durch die Hochspannung unter vermindertem Druck erzeugt werden.
Alle Leuchterscheinungen beruhen auf der Tatsache, dass Gase nur dann Strom leiten können, wenn sie Ionen oder Elektronen enthalten. Der Ladungsträger (hier ein leitendes Plasma) wird im verminderten Luftdruck der Röhre durch die hohe Spannung erzeugt und die mit hoher Geschwindigkeit fliegenden Elektronen regen die Gasmoleküle zum Leuchten an.

Heinrich Daniel Rühmkorff, am 15.01.1803 in Hannover geboren, bekannt geworden durch seine "Rühmkorff-Induktionsspule", die bis zu 30 cm Funkenlänge erzeugen konnte, legte den Baustein für die Hochspannungs-Erzeugung. Seine Spule wurde genutzt zur Erzeugung von Hochspannung in elektrischen Experimenten. In den damaligen Beschreibungen wurde dieser "Induktionsapparat" (auch Funkeninduktor genannt), als "Umwandler von niedrig gespannter Elektrizität von großer Stromstärke in hochgespannte Induktionselektrizität von geringer Stromstärke." bezeichnet.

Das eigentliche Know-How an Rühmkorffs Entwicklung liegt aber im von Rühmkorff angewandten Unterbrecher, im folgenden Bild einer Original Rühmkorff-Induktionsspule erkennt man ihn an der rechten Spulenseite.


Der eigentliche Durchbruch gelang aber erst durch Nutzung der sogenannten Geissler-Röhre. Heinrich Geissler, ein deutscher Glasbläser, schuf einen Glaskolben an dessen Enden Platindrähte eingeschmolzen waren. Die auf ein schwaches Vakuum evakuierten Röhren wurden nach Anlegen einer Hochspannung in glasspezifischen Farben zum Leuchten gebracht. Geißler verwendete verschiedene, mit seltenen Metallsalzen und -erden versetzte Glassorten wie beispielsweise Uranitglas, welches durch die Gasentladungen grün aufleuchtet, fluoresziert.

Geißler beschrieb seine Arbeit folgendermaßen:
"Wird in die Funkenstrecke eine verschlossene, annähernd luftleer gemachte Glasröhre gebracht, welche an beiden Enden ein Stück Platindraht eingeschmolzen erhält, welcher mit den Polklemmen des Funkeninduktors in leitende Verbindung gebracht ist, so wird sich der durch die Röhre gehende Funke in ein wellenartiges, büschelähnliches Licht verwandeln."

Das folgende Foto zeigt eine solche Anordnung.




Eine weitere Gruppe der Hochspannungserzeuger sind die sogenannten Hochfrequenz-"Heilgeräte", wie sie um 1920 hergestellt und verkauft wurden.
Sie waren eine (gefährliche) Kombination aus Funkeninduktor und anschließender Tesla-Spule. Der Funkeninduktor wurde direkt aus dem 220-Volt-Netz betrieben und wies sekundärseitig nur eine geringe Wicklungszahl, dementsprechend geringere Spannung, auf. Diese induktive hochfrequente Spannung (im Breich 10 - 20 kHz) wurde dann einer nachgeschalteten Tesla-Spule zugeführt, welche in einem kleineren Handgerät untergebracht war. Diese Spule erzeugte dann eine Spannung von bis zu 40 kV, die in mit Vakuum versehene Glasrohre der verschiedensten Formen eingeleitet wurde. Diese Glasrohre hatten auf einer Seite einen Elektrodenanschluß welcher in den Tesla-Spulenhalter eingeführt wurde.
Das Glasrohr wurde dann mit seinem gegenüberliegenden Ende über die Haut des "Patienten" - beispielsweise über das schmerzende Ellenbogengelenk - gestrichen. Es entstanden Leuchterscheinungen im Glas an den hautnahen Stellen, und der Patient verspürte ein Kribbeln auf der Haut (s. auch die Fotos weiter oben, mit der 220-Volt-Glühbirne in meiner Hand).
- Es brachte im physischen Sinne keine wirkliche Heilung, es sei denn, der Patient glaubte fest daran.

Die folgenden Fotos zeigen die traurigen Überreste eines solchen Gerätes, ich habe es vor ein paar Tagen geschenkt bekommen.



Der Deckel, der eigentlich die Gläser enthalten sollte, war leer.
Im unteren Teil erkennt man den Funken-Induktor, darüber die Tesla-Spule als Handgerät.



Der Funkeninduktor ist von der Unterseite erkennbar, das ganze ist, mitsamt dem Funkenlöschkondensator (der gleichzeitig mit der Spule einen Schwingkreis bildet) lose verdrahtet.



Blick auf den Unterbrecher. Dieser Unterbrecher wurde später auch als Wagner'scher Hammer bezeichnet - Wagner erfand die Türklingel, worin ein solcher Unterbrecher arbeitete und durch seine Schwingungen den Klöppel bewegte, der auf die Glocke schlug.



So sollte der Deckel des Koffers eigentlich aussehen...:


Die folgenden Fotos zeigen das Handgerät, die (leider defekte) Tesla-Spule. (Der Funken-Induktor funktioniert aber noch einwandfrei !)


Das folgende Bild zeigt die Schaltungsskizze dieses Gerätes. Die rechte Seite der Skizze zeigen die Tesla-Spule.


Ich habe die Primärwicklung eines Zeilentrafos (die Wicklung mit dem dicksten Draht) an diesem "Heilgerät" angeschlossen. Zunächst hatten die Sekundär-Drahtenden einen Abstand von ca. 2 cm, danach drei, zum Schluß 5 cm...:




Ein weiteres 'Heilgerät' Firma Helios aus Österreich zeigen die folgenden Fotos.





Die Vakuumgläser sind noch fast vollzählig vorhanden, es sind einige sehr kuriose Typen dabei.



Einer der Vorbesitzer hatte aus dem (mutmaßlich) Holzgehäuse ein 'Kunstwerk' gemacht: Boden und Seitenwände wurden durch Plexiglasscheiben ersetzt.







In dem kleinen mit Messingblechen verkleideten Kästchen (folgendes Foto, mitte unten) befindet sich die Feinjustierung (gleichzeitig auch der Ein/Aus-Schalter) des Geräts.



Vor dem kleinen Kasten erkennt man (Bildmitte) die Unterbrecher-Kontakte (Wagnerscher Hammer)



Der Kasten, eine Abdeckung fr den Unterbrecher, ist abgehoben und der Unterbrecher-Mechanismus wird sichtbar.



Die Stellschraube, betätigt durch den Knopf von der Oberseite des Gerätes, drückt beim hereindrehen gegen die Halbkugel, deren Achse (und damit auch der Kontakt) hierdurch in Richtung Spule (und dem Gegenkontakt) gedrückt wird. Beim ersten Kontakt ist das Gerät eingeschaltet, dreht man den Knopf weiter, verringert sich der Kontaktabstand, wodurch die Schaltfrequenz erhöht wird - hiermit dann auch die Spannung am Ausgang der Teslaspule.








Es folgen Fotos, die das Gerät im Betrieb zeigen - jeweils mit einem anderen Vakuum-Glas, deren Sinn und Verwendungszweck sich meiner Kenntnis entziehen. Schaut man sich einige der Bilder genauer an, so erkennt man die fetten Funken, die aus dem Glas zum Metallstift ziehen - ganz genau so ziehen sie auch auf die Haut ! - SEHR unangenehm, das ganze.





Mit dieser "Haarbürste" möchte ich mir nicht unbedingt meine Haare kämmen.. - ich denke, eine afrikanische Frisur würde bei mir nicht gut passen..





Solange man NUR mit dem Glasroller über die Haut rollt, ists ganz angenehm (irgendwie prickelnd..). Aber wehe, man hält es schief und kommt mit den seitlichen Metallteilen der Haut zu nahe. - Dann funkts !



Dieses Glasrohr ist Anlaß der wildesten Vermutungen.. Das Mittelstück enthält ein Rohr, d.h. die Hochspannung kommt hier nicht zum äusseren Glasrohr. - Und dann das abgeknickte Ende?
(Sollte es etwa zur Anregung der Prostata dienen? Autsch !)



Auch diesen Kamm würde ich nicht einsetzen wollen.. - es tut richtig weh auf der Haut !!



Deutlich sind die Funken zu erkennen, die aus dem Glas zum Metallstift fliegen:




Wen es interessiert, wofür und wie solche Geräte eingesetzt wurde, kann es nachlesen bei www.ruhr-uni-bochum.de/ malakow/publika/rubens/ruben039.htm : Serie Medizinhistorische Sammlung.


Die Kosmos - Lehranstalten, bekannt durch ihre Kosmos-Baukästen, hatte auch ein Funken-Induktorium im Programm. Die beiden folgenden Fotos zeigen dieses Gerät :




Der folgende Link führt auf eine Seite, die den Nachbau dieses Kosmos-Funkeninduktors zeigen, mit einem Auszug aus Heinz Richters Buch "Elektrotechnik fr Jungen" als Vorwort.


Ein guter Bekannter von mir, der viel und gerne mit hochfrequenter Hochspannung experimentiert, baute sich eine Tesla-Spule in ein kleines Gehäuse ein. Betrieben wird sie mit einem 230 Volt - Funkeninduktor. Mein Bekannter überließ mir leihweise sein Gerät, wovon ich die folgenden Fotos anfertigte.
Das Gerät hat eine Länge von 300 mm (ohne den Aufsatz, eine Bürste aus Messingdrähten), sowie einen Durchmesser von 50 mm.



Die Schere halte ich, in den folgenden Fotos, ungeschützt in der Hand - ohne jegliche Isolierung (Handschuhe, etc.) Es ist nur ein leichtes 'Kribbeln' zu verspüren. (Nur bei echtem Kontakt wirds ein bißchen unangenehm...)







Hier halte ich eine ganz normale 220-Volt-Glühlampe in der Hand ...





Auch hierbei ist ein nur leichtes Kribbeln zu verspüren. Unangenehmer wurde es erst, als ich den Anschlußdraht zur Fassung in direktem Kontakt brachte.






Die bekannteste Möglichkeit der Hochspannungserzeugung ist die folgende:


Es wird ein Zerhacker, wie er in früheren röhrenbestückten Autoradios verwendet wurde, verwendet. - Die Schaltung zeigt den Anschluß mit nur einer Zündspule.
Das folgende Foto zeigt zwei gegenphasig geschaltete Zündspulen. Wenn die eine + 15'000 Volt hat, gibt die andere - 15'000 Volt, macht 30'000 Volt Spannungsdifferenz. Es ist vergleichbar mit einer Gegentaktendstufe in einem Verstärker. Man muss jedoch bei der Verdrahtung aufpassen, sonst hebt sich's dann auf. Die Primärspulen werden also gegensinnig an die gleiche Stromquelle angeschlossen.
Werden die für Transistorzündanlagen hergestellten "Bosch-Blau" - Zündspulen verwendet, so steigt die Spannung auf sichere 2 x 20'000 Volt (und mehr).
Man sollte übrigens die Funkenstrecke (im vorderen Teil, vor den beiden Zündspulen - die beiden Metallkugeln) nicht zu gross machen, damit es nicht spuleninterne Überschlage gibt, was Windungen in der (den) Zündspule(n) kurzschliesst.




Wichtig: Niemals den Funkenlösch-Kondensator vergessen (0,1 F) - es kann der am Zündverteiler sitzende Verwendung finden.


Im Handel (beispielsweise bei Oppermann) gibt es Bausätze die einen kleinen Transistor-Schwinger (Multivibrator-Schaltung) besitzt, welcher einen kleineren Print-Netztrafo auf seiner Sekundärseite ansteuert. Auf der 230-Volt-Primärseite kann dann eine hochfrequente Spannung von oft mehreren hundert Volt entnommen werden. Diese Schaltung könnte auch, anstelle des Netztrafos, einen Farbfernsehgeräte-Zeilentrafo ansteuern...:




Eine gewaltige Induktionsspule sieht man auf dem folgenden Foto:


Hier der Link zu der Homepage von Kurt Schraner, der diese Spule als komplette Bauanleitung vorstellt : http://home.datacomm.ch/k.schraner. - Der folgende Link ist der Deep-Link zur Baubeschreibung dieser Spule.


Hier gehts zu einer Seite, die einen Auszug aus dem Buch von Richter, "Elektrotechnik fr Jungen", Ausgabe 1957 zeigt: Bau eines Funkeninduktors.


Frank Dittrich sandte mir Fotos seiner 'Hochspannungserzeuger' zu, als erstes ein Funkeninduktor:





Die äußere Isolierung wurde abgehoben um einen Blick auf die Spule zu ermöglichen.


Die folgenden Fotos zeigen ein so benanntes 'Elektrisiergerät'. Hier wird der Wirkungsgrad der Induktionsspule - und damit die Höhe der Ausgangsspannung - durch verschieben der äußeren Spule eingestellt.






Hans-Thomas Schmidt sandte mir Fotos seines Funkeninduktors zu:





Mit diesem Schalter kann die Spannung umgepolt werden










Zum Induktor noch Anmerkungen von Thomas:
Grösse: Breite 78 mm, Länge 142 mm, Höhe 90 mm - also ein Spielzeug.
Leider keinerlei Beschriftungen vielleicht kann jemand das Gerät einem Hersteller zuordnen? - Ich tippe auf etwa 1900 - 1910.
Die hölzerne Bodenplatte wurde für die Aufnahmen entfernt.
Ursprünglich war der Umpoler angeschlossen. (Schaltung wurde verändert).
Weitere, geschichtliche Hinweise: Rumkorff hat den Induktor mit seinem Unterbrecher erfunden. Also handelt es sich es hier, wie bereits oben am Seitenanfang erwähnt, um einen Rumkorfschen Unterbrecher. Diesen Unterbrecher verwendete später Wagner, um damit auf etwas zu schlagen. (Wagnerscher Hammer Türglocke Kohärerklopfer)


Die Homepage von Axel aus Köln, als 'Technodoctor' bestens bekannt, zeigt auf seiner Seite Funkeninduktor eine Menge an Wissenswertes zu diesem Thema. Unbedingt besuchen!


Von der bereits auf der Geisslerröhren-Seite erwähnten und vorzüglichen Homepage der beiden Ing. Harald Chmela und Richard Smetana aus Österreich stammt die folgende Schaltung mitsamt Baubeschreibung. Ich habe von Harald die freundliche Genehmigung dazu bekommen, Auszüge dieses Artikels für diese Seite zu verwenden - nochmals meinen Dank dafür !




Die Schaltung zeigt einen Oszillator mit einem NE555. Das ist völlig ausreichend, da hier keine präzisen Ablenkspannungen erzeugt werden sollen. Über die beiden 22 kOhm Potis kann die Frequenz bzw. das Tastverhältnis eingestellt werden. Mit diesen Einstellungen wird der Trafo auf max. Ausgangsspannung abgeglichen. Der Ausgang des Oszillators steuert einen BD 242, der wiederum als Treiber für den Endtransistor (2 SC 3883) dient. Dieser Typ besitzt eine eingebaute Freilaufdiode.
Der Trafo wird hier als Sperrschwinger betrieben, d.h. der Freilaufkreis bildet sich auf der Sekundärseite des Trafos über die Gleichrichterschaltung. Ist diese Last zu gering (das ist sie ohne Bildröhre meistens), können Überschläge an den anderen freien Wicklungen entstehen. Diese können durch geeignete Belastung (z.B. RC-Glied) verhindert werden.
Vorteilhafter ist es deshalb, eine PKW-Zündspule zu verwenden da diese gegen Freilauf geschützt ist. Am besten eignen sich hier die "Bosch-Blau", die für Transistorzündanlagen entwickelt wurden und erheblich höhere Spannungen erzeugen kann.
Weitere Infos zu dieser Schaltung, mit tollen Ratschlägen und Tipps, findet im folgenden Deep-Link.


Wolfgang S. sandte mir die folgenden Fotos sowie Beschreibung zu:

Es wird ein sog. Halogen-Trafo verwendet, der einen Zeilentransformator ansteuert.






Die Primärwicklung des Zeilentransformators bekommt sechs Windungen 1,5 mm, an der engsten Stelle haben die Hörner 12 mm Abstand.
Der verwendete Halogentrafo ist ein "LAREICO" Elektronischer Konverter, Eing.230 V Ausg. 12 V, 35 -110 W.
Ich habe auch andere ausprobiert (P = 65 W) mit dem gleichen Ergebnis.

Das Ganze ist nicht auf Dauerbetrieb getestet! Normale (50 Hz) Halogentrafos sind nicht geeignet!

Die Schaltung:


Mit einer Gleichrichterbrücke ohne Ladekondensator wird eine pulsierende Spannung erzeugt. Damit wird ein Leistungsoszillator betrieben, aus zwei hintereinander geschalteten Hochspannungstransistoren. Ein kleiner Ferrittransformator setzt die entstehende mit 100 Hz amplitudenmodulierte Spannung auf 12 Veff um und besorgt die Netztrennung.
Ausgangsfrequenz: 20 ... 35 kHz, je nach Schaltung und Belastung.
Die Kombination R2, C3, Diac D5 startet den Leistungsoszillator am Beginn jeder Halbwelle. Manche Ausführungen haben hier auch noch ein Poti zum Dimmen.


Eine Hochspannungserzeugung aus einem alten Computer-Monitor zeigen die folgenden Fotos.
Ich hatte diese Platine seit etwa 15 Jahren in meiner Garage gelagert und sie durch Zufall dann vor einigen Wochen wiedergefunden. Leider stellte sich dann heraus, daß die Hochspannungsspule des Zeilentrafos einen Windungsschluß bekommen hatte.







Wozu hat man Freunde? - Siegfried schenkte mir den Zeilentrafo eines augeschlachteten Schwarz-Weiss-Portables von Grundig, mit Hochspannungsdiode und -kondensator.




Diese Hochspannungseinheit funktioniert tadellos - mit ihr habe ich meine Crooks-Röhren betrieben - neben dem ersten Foto des 'beleuchteten' Crooks'schen Kreuz findet man sie wieder.


Florian sandte mir die Schaltung seines Tesla-Generators zu, mitsamt Wickeldaten. Diese Schaltung ist geeignet um Spannungen um 80 - 100 kV zu erzeugen.




Einen interessanten Weg beschritt "Mr.T" mit seinem Funkeninduktor. Dieser arbeitet mit einem NE555 als variable Ansteuerung und einem Zündtrafo aus einem Auto zur Hochspannungserzeugung.
- Unbedingt anschauen, es lohnt!



Wird fortgesetzt.

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