Titel: | Neue Schnellwage des Hrn. Quintenz, Mechanikers zu Straßburg, verbessert von Hrn. Rollé. |
Fundstelle: | Band 14, Jahrgang 1824, Nr. I., S. 3 |
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I.
Neue SchnellwageAehnliche Schnellwagen besizen wir mehrere in Baiern, welche unter der Direktion
des Hrn. Ritter v. Reichenbach ausgefuͤhrt wurden. Gegenwaͤrtig
haben wir in Augsburg einen in seinem Fache bewanderten Schlosser, Namens
Ederer, der solche Wagen mit der groͤßten Verlaͤßlichkeit
verfertigt. Er besizt ein sehr fleißig gearbeitetes Model, von dem wir in der
Folge eine Abbildung in diesem Journal mittheilen werden. D. des Hrn. Quintenz, Mechanikers zu
Straßburg, verbessert von Hrn. Rollé.
Nach dem Berichte des Hrn. Francoeur, im Bulletin de la
Société d'Encouragement pour l'Industrie nationale. N.
234. S. 317. (Mit Abbildungen auf Tab.
I.)
Quintenz über Schnellwagen.
Diese neue Schnellwage erhielt aus Antrag des Hrn. Ampire den Beifall der Academie des sciences und Hr. Quintenz erhielt bei der
Ausstellung die silberne Medaille.
Der Erfinder nennt sie bascule portative: sie ist
nach dem Plans der Schnellwage des Sanctorius gebaut,
weicht aber doch in vielen Stuͤken von derselben ab. Sie besteht aus einem
Wagbalken mit ungleichen Armen, der aus einem Messer ruht, wie bei der gemeinen
Schnellwage. Der eine dieser Arme wird von dem Gewichte gezogen, welches abgewogen
werden soll, der andere durch das Gewicht, welches damit im Gleichgewicht steht:
hier wird aber der erstere dieser Arme an zwei verschiedenen Puncten durch zwei
senkrechte Stangen gezogen, welche die Wirkung des Gewichtes des
abzuwaͤgenden Koͤrpers auf die Wage uͤbertragen. Dieser
Koͤrper wird auf ein bewegliches Wagebrett, welches Hr. Quintenz die Bruͤke (eigentlich den Fluͤgel an einer
Zugbruͤke) (tablier) nennt, gebracht. Der Zwek
der beiden Stangen ist das Waͤgen unabhaͤngig von dem Orte der
Wagschale zu machen, auf welchem der Koͤrper ruht, dessen Gewicht bestimmt werden soll. Man weiß,
daß, wenn man einen Koͤrper auf eine horizontale Stange legt, die an dem
einen Ende auf einem festen Stuͤzpuncte ruht, an dem anderen von einer
gewissen Kraft gehalten wird, diese Kraft von dem Orte abhaͤngt, welchen der
Koͤrper auf dieser Stange einnimmt. Wenn man daher dieses freie Ende der
Stange, als Hebel, nur mit dem Balken der Wage verbinden wollte, so muͤßte,
je nachdem dieser Koͤrper auf dieser oder jener Stelle der Bruͤke, als
Hebel zu liegen kommt, das Resultat verschieden seyn, und das Gleichgewicht
wuͤrde nur durch sehr verschiedene Gewichte an dem zweiten Arme des
Wagebalkens hergestellt werden koͤnnen.
Hr. Quintenz hatte die Idee, beide Arme der Bruͤke,
auf welche der abzuwaͤgende Koͤrper zu liegen kommt, frei zu lassen:
der eine zieht, wie wir sagten, den Arm des Wagebalkens, und der andere, statt auf
einer Stuͤze zu ruhen, druͤkt auf einen zweiten darunter befindlichen
Hebel, der sich genau in jener Lage befindet, welche wir eben zuvor an dem ersten
voraussezten, das heißt, daß ein Ende desselben auf einem festen Stuͤzpuncte
ruht, waͤhrend das andere mittelst einer zweiten Stange gleichfalls den Arm
des Wagebalkens zieht. Dieser Apparat stellt also einen Wagebalken dar, welcher von
drei senkrechten Kraͤften gezogen wird; naͤmlich von dem Gewichte,
welches das Gleichgewicht hervorbringt, auf der einen Seite, und auf der anderen von
den beiden senkrechten Stangen, welche die Bruͤke und den Koͤrper
tragen, dessen Gewicht man bestimmen will. Diese beiden Stangen bilden den
Hauptunterschied zwischen dieser Wage und jener des Sanctorius, welcher die Bruͤke nur durch eine Stange mit dem
Wagebalken verbindet.
Durch eine gluͤkliche Verbindung in der Anordnung der Stuͤzen und der
Messer erlangen diese beiden Stangen, wovon die eine den Wagebalken mehr, die andere
weniger zieht, je nachdem der Koͤrper dort oder da auf der Bruͤke
gelegen ist, eine solche Ausgleichung ihrer Wirkung, daß sie waͤhrend aller
Bewegung des Schnellbalkens senkrecht bleiben, und daß das Gleichgewicht es fordert,
daß der Wagebalken an dem anderen Arme dasselbe Gewicht trage, der zu
waͤgende Koͤrper mag sich, wo immer auf der Bruͤke befinden. Da aber das
das Gleichgewicht herstellende, Gewicht nur ein Zehntel desselben betraͤgt,
so kann man, waͤhrend man sich zehnmal geringerer Gewichte bedient,
bedeutende Waͤgungen auf dieser Wage veranstalten, ohne die Messer zu
uͤberladen.Die Theorie dieser Wage ist folgende. Es sey RP, Fig. 1. Tab. I.
ein horizontaler Hebel, welcher mit einem Gewichte 2 beladen ist, dessen
Mittelpunct der Schwere die Laͤnge desselben in die Theile m und n theilt. Die
Kraͤfte, welche die beiden Enden desselben im Gleichgewichte erhalten
wuͤrden, sind dann, wie man weiß:Textabbildung Bd. 14, S. 5Das Ende R zieht den Arm des Wagebalkens BC, dessen Stuͤzpunct B ist. Das andere Ende, P, druͤkt in O einen zweiten
Hebel SA, dessen Stuͤzpunct A ist. Es seyen a
und b die Laͤngen OA, OS; so ist die Kraft, welche den Arm
BD zieht:Textabbildung Bd. 14, S. 5wenn man naͤmlich den obigen Werth von P substituirt.Es wird folglich der Arm ED der Einwirkung
dreier verticaler Kraͤfte unterliegen; naͤmlich, auf der einen
Seite, des Gewichtes M, welches das
Gleichgewicht unterhaͤlt, auf der andern Seite der Kraͤfte R und S, welche die
Stangen RC und SD. ziehen. Die Theorie gibt demnach die
Gleichung:M × EB
= R × BC + S × BD.Nach der Einrichtung des Hrn. Quintenz ist aber
EB das Zehntel von BC, und BC verhaͤlt sich noch uͤberdieß zu CD, wie a zu
b. Die obige Gleichung laͤßt sich
demnach auf folgende zuruͤkfuͤhren:Textabbildung Bd. 14, S. 5oder 10 M = 2. Da m und n aus der
Gleichung verschwinden, so steht man, daß die Stelle des Gewichtes 2 auf der
Bruͤke RP gleichguͤltig ist,
und daß es eben soviel ist, als ob das Gewicht 2 in C auf dem Wagebalken aufgehaͤngt waͤre, und von
einem zehn Mahl kleineren Gewichte M im
Gleichgewichte gehalten wuͤrde. Also, das zu
waͤgende Gewicht ist das Zehnfache desjenigen, welches dasselbe
im Gleichgewichte haͤlt.Es ist wohl zu bemerken, daß bei der Bewegung des Schnellbalkens die Stangen
RC, SD immer senkrecht bleiben; denn
wenn der Punct O unter dem Gewichte, welches ihn
in der Richtung PO druͤkt, nachgaͤbe, so
muͤßte S sechs Mahl tiefer hinabsteigen,
als O
(angenommen,
daß b fuͤnf Mahl a ist, wie dieß hier der Fall ist). Aber auch der Punct C steigt um 6 Mahl weniger nieder, als D; folglich steigen die Puncte R und P um
gleichviel nieder: die Bruͤke bleibt demnach bei allen Bewegungen
horizontal. Die Messer sind fuͤr den Wagebalken in B; fuͤr die Bruͤke in A und O: denn auf
diesen Punkten vertheilen sich die verschiedenen Gewichte des Sistemes. Man
kann das Messer in O auch weglassen, weil die
Bruͤke im Niedersteigen ihren Parallelismus behaͤlt, und eine
einfache Vorrichtung, welche die Beugung von O
gestattet, hinreicht. A. d. O.
Die Hauptvortheile bei dieser Wage sind:
1. Daß die Gewichte auf verschiedene Messer vertheilt sind, so daß jedes derselben
nur einen Theil davon traͤgt, und folglich die Empfindlichkeit der Maschine,
welche von dem Druke auf die Messer abhaͤngt, viel groͤßer wird, als
bei jeder anderen Verbindung dieser Art. Das Messer am Haupthebel traͤgt nur
11, waͤhrend es an einem gleicharmigen Hebel 20 tragen muͤßte
Ueberdieß sind die Theile, aus welchen das Instrument zusammengesezt ist, weniger
der Gefahr des Biegens ausgesezt, indem sie, jeder einzeln, weniger beladen sind,
als die Hebel der anderen Schnellwagen.
2. An den gewoͤhnlichen Wagen sind die Wagschalen sehr oft einem
hoͤchst unbequemen Schwanken unterworfen, so daß man sie stellen muß, ehe man
mit Sicherheit waͤgen kann: außer dem Zeitverluste hat dieses Schwanken auch
noch andere, mehr oder minder bedeutende, Nachtheile, wovon die Wage des Hrn. Quintenz vollkommen frei ist.
3. Laͤßt sich diese Wage so leicht anwenden, wie eine einfache Wage; sie
laͤßt sich leichter aufstellen; laͤßt sich leicht von einem Orte auf
den anderen bringen, fordert nicht so viele geeichte Gewichte, und dient, da sie so
sehr empfindlich ist, selbst zum Abwaͤgen sehr leichter Koͤrper, wenn
man die Koͤrper auf die Wagschale der Gewichte und die Gewichte auf die
Bruͤke legt.
Hr. Francoeur erklaͤrt daher diese Wage fuͤr
sehr brauchbar sowohl zu oͤffentlichem Gebrauche, als in Fabriken, Hallen,
Magazinen, Niederlagen, und uͤberhaupt dort, wo viele und schwere Sachen
gewogen werden muͤssen.
Beschreibung der Wage.
Diese Wage besteht aus einer hoͤlzernen Kiste A,
Fig. 2, in
Form eines Trapezes, auf welcher eine Bruͤke oder ein Fluͤgel (tablier) aufgezogen ist, B,
worauf man den zu waͤgenden Koͤrper stellt; aus einem aufsteigenden
hoͤlzernen Balken, C, der einen Wagebalken, D, mit ungleichen Armen traͤgt; aus einer
Wagschale, E, die an diesem Balken aufgehaͤngt
ist; aus zwei gebogenen Hebeln FF, deren
Stuͤzpunct in g b'c' sich befinden, und die sich
in eine Gabel G enden. Diese Hebel befinden sich in der
Kiste A, und tragen die bewegliche Bruͤke B; aus einer gekruͤmmten Eisenstange H, die an den kleinen Balken II befestiget ist, und die auf Messern qq der gekruͤmmten Hebel FF ruht; aus einer eisernen Sperrstange, die die
Hebel in ihrer Entfernung von einander haͤlt; endlich aus einem senkrechten
Brette, L, welches den obern Theil der Wage vor aller
Erschuͤtterung schuͤzt, welche durch die Bewegung der Lasten, die man
auf der Bruͤke rollt, entstehen koͤnnte.
Die Bruͤke B ruht auf drei Stuͤzpuncten,
xyz; wenn diese drei Puncte, waͤhrend
einer unendlich kleinen Verruͤkung, gleiche vertikale Raͤume
durchlaufen, so werden alle uͤbrigen Puncte waͤhrend derselben Zeit
denselben senkrechten Raum durchlaufen. Nun ruhen aber die Puncte xz, mittelst der beiden Messer qq, auf dem zweiarmigen Hebel FF, der sich in b' und
c' auf feste, in g auf
den unteren Rand einer Oeffnung stuͤzt, welche unten an der senkrechten
Stange o angebracht ist. Diese Stange ist mittelst des
Zapfen-Bandes g an dem kuͤrzeren Arme a des Hagebalkens D
angeheftet, dessen Mittelpunct der Bewegung auf der Gabel r ist, welche auf dem Balken C befestigt ist.
Der Punct y wird auf dieselbe Weise durch eine andere
senkrechte Stange n gehalten, die in h auf demselben Arme des Hebels a ruht, welcher die erste verticale Stange o
traͤgt, so daß, da die Geschwindigkeiten der Puncte g und y unter sich gleich sind, so wie jene
der Puncte h und y, indem
die Heiden ersteren dieser Puncte derselben verticalen Stange angehoͤren, was
auch von den beiden lezteren gilt, wenn die Geschwindigkeiten der Puncte xz jener des Punctes y
gleich werden sollen, die zwei ersteren und die leztere in demselben
Verhaͤltnisse zur Vertical-Geschwindigkeit der Stange o seyn muͤssen. Dieß erhaͤlt man leicht, wenn man
dasselbe Verhaͤltniß zwischen den Entfernungen, der Puncte g und der Stange H gegen die
Linie b' c' und den Entfernungen der Puncte g und h gegen den Punct r herstellt. Dieses Verhaͤltniß ist wie 6 zu
1.
Mit dem Arme des Hebels a correspondirt der andere Arm
b, welcher sich zu dem ersten, wie 5 zu 3
verhaͤlt. Folglich ist die Geschwindigkeit des Punctes h, und daher auch die des auf die Wagschale E
gelegten Gewichtes fuͤnf Drittel der Geschwindigkeit der Stange o, die der sechsfachen Geschwindigkeit eines jeden
Punctes der Bruͤke gleich ist. Die Geschwindigkeit der Wagschale E ist demnach immer zehn Mahl groͤßer, als jene
eines jeden dieser Puncte, woraus folgt, daß nur dann Gleichgewicht Statt hat, wenn
das in die Wagschale gelegte Gewicht 10 Mahl kleiner ist als jenes, welches man auf
die Bruͤke bringt. Man darf also nur das Erstere dieser Gewichte kennen, um,
durch Multiplication mit 10, den Werth des zweiten zu finden.
Der Arm D ist mit vier prismatischen Messern edef versehen. Die beiden ersteren, welche sich an
dem kurzen Arme befinden, nehmen die Zapfenbaͤnder g und h der Stangen o und n auf. Das dritte, e, welches den Mittelpunct der Bewegung bildet, ruht auf
der Gabel r; das vierte, an dem Ende des langen Armes
b des Wagebalkens, traͤgt das Zapfenband k, in welches die Wageschale E eingehaͤkelt ist.
Diese Messer stehen in folgenden Verhaͤltnissen von einander: die Entfernung
von c zu a verhaͤlt
sich zu jener von e zu f,
wie 3 zu 5; und die Entfernung von d zu e ist von jener von e zu f, wie 1 zu 10.
Die gekruͤmmten Hebel FF sind mit 5 Messern
versehen, wovon zwei, pp, als Stuͤzpuncte
dienen, und zwei, qq, die gekruͤmmte Stange
H tragen. An dem gabelfoͤrmigen Schnabel g dieser Hebel befindet sich das Messer v, an welchem sich das untere Ende der Stange o anheftet. Das Verhaͤltniß der Entfernungen
dieser Messer FF ist, wie 1 zu 6; d.h., von q nach p = 1, von q nach v = 5.
Diese Verhaͤltnisse von 3 zu 5 auf dem Wagebalken, und 1 zu 6 an den
gekruͤmmten Hebeln erzeugen ein Verhaͤltniß von 3 zu 30, oder von 1 zu
10.
Es ist offenbar, daß, da das Verhaͤltniß von d zu
v, wie 1 zu 10 ist, eine Gleichheit des Drukes
fuͤr die ganze Bruͤke B daraus
hervorgeht.
Wie man sich dieser Wage bedient.
Die Wage muß vollkommen horizontal und mit ihren aufrechten Theilen vollkommen
senkrecht stehen, und daher muß man alles unter derselben beseitigen, was ein freies
Spiel hindern koͤnnte. Man nimmt dann den Keil m
weg, welcher an dem eisernen Schnell-Galgen á aufgehaͤngt ist, und zieht den Schluͤssel, u, ab. Man bringt die
Wagschale E in Gleichgewicht mit der Bruke, was mittelst
kleiner Bleistuͤke geschieht, die man in das Schaͤlchen, t, wirft. Hierauf beladet man die Bruͤke B, nachdem man vorlaͤufig die Maschine, mittelst
des Keiles m, in Ruhe gebracht hat, der das Spiel des
Wagebalkens D aufhaͤlt, und mittelst des
Schluͤssels, u, der jede Bewegung der
Bruͤke hindert. Nur in dem Augenblike des Wagens nimmt man diese doppelte
Sperre weg, um das Spiel der Wage herzustellen. Sobald das Zuͤngelchen l, welches an dem Wagebalken befestigt ist, mit der
kleinen Nadel in der Mitte des Zaumes, i, correspondirt,
steht die Wage im Gleichgewichte.
Vortheile dieser neuen Wage.
Sie ist (außer den bereits von Hrn. Francoeur bemerkten
Vortheilen) wohlfeilMan wendet sich à Mr. Rollè, à Strasbourg, oder
à Mr. Chapuis, à Paris, rue du Ponceau,
N. 7. A. d. O..
Erklärung der Figuren.
Dieselben Gegenstaͤnde sind mit denselben Buchstaben bezeichnet:
Fig. 1. gibt
den geometrischen Beweis der Theorie dieser Wage.
Fig. 2. ist
ein Seiten-Aufriß der aufgerichteten Wage.
Fig. 3.
Grundriß desselben. Man hat die Bruͤke oder den Fluͤgel (tablier) weggenommen, um daß Innere ihrer Einrichtung zu
zeigen.
Fig. 4.
Durchschnitt von den gekruͤmmten Hebeln.
Fig. 5.
Wagebalken im Grundrisse und im Aufrisse.
Fig. 6.
Vorderes Ende der gekruͤmmten, in eine Gabel sich endenden, Hebel im Aufrisse
und im Grundrisse.
Fig. 7.
Hinteres Ende derselben Hebel im Aufrisse. und im Grundrisse.
Fig. 8. Aufriß
des Zapfenbandes, welches auf einem der Messer des kurzen Armes des Wagebalkens
ruht, und Ansicht desselben von der Seite.
Fig. 9. Eben
dieß von einem anderen Zapfenbande auf dem langen Arme des Hebels, woran zugleich
die Wagschale eingehaͤkelt wird.
Fig. 10.
Ansicht der auf dem aufsteigenden Balken C befestigten
Gabel, auf welcher der Wagebalken sich schwingt, von vorne und von der Seite.
Die Fig. 5 und
10. sind
in doppeltem Maßstabe der Figuren 2, 3, 4.
A Kiste in Form eines Trapezes; B Bruͤke oder Fluͤgel (tablier);
C, aufsteigender Balken; D, Wagebalken; E, Wagschale; FF gekruͤmmte Hebel; g, gabelfoͤrmiges Ende dieser Hebel; H,
gekruͤmmte Stange, welche sich auf den Hebel stuͤzt; I, kleinere Balken, auf welchen die Bruͤke ruht;
k, eiserne Sperrstange, welche die Hebel von
einander entfernt haͤlt; L, senkrechtes
Brettchen, welches die Bruͤke von der uͤbrigen Maschine trennt.
a, kurzer Arm des Wagebalkens; b, langer Arm desselben Balkens; c, erstes
Messer, welches die Stange o aufnimmt; d, zweites Messer, welches die Stange n aufnimmt; e, drittes
Messer, welches sich auf die Stange r stuͤzt, und
den Punct bildet, um welchen sich der Wagebalken dieser Schnellwage schwingt; f, viertes Messer, welches das Zapfenband der Wagschale
aufnimmt; g. Zapfenband der Stange o; h, Zapfenhand der
Stangen; n; i, Zaum, an
welchem sich die Nadel befindet; k, Zapfenband der
Wagschale; l, Zeiger an dem Wagebalken; m, kleiner Keil aus Holz um die Bewegung der Wage zu
stellen; n, eiserne Stange, die mir den kleinen Balken,
II, in Verbindung sieht; o, eine andere Stange, die sich mit den gekruͤmmten Hebeln, FF, verbindet; pp, Messer am hintern Ende dieser Hebel; gg, andere Messer,
auf welche sich die gekruͤmmte Stange H
stuͤzt; r, Gabel, die als Mittelpunkt der
Bewegung fuͤr den Wagebalken dient; ss,
Griffe, um die Wage zu heben; t, kleines
Schaͤlchen, zur Aufnahme der Nebengewichte; u,
Schluͤssel, um die Bewegung der Stuͤcke zu stellen; v, Messer des Schnabels der Gabel g; xyx, Stuͤzpuncte der kleinen
Balken dd; à
Schnellgalgen aus Eisen, welcher den Zaum i
traͤgt; b' c', Stuͤzpuncte der
gekruͤmmten Hebel FF.