Titel: | Beschreibung der von Hrn. Richard Greene, Med. Dr. in Cork, erfundenen Maschine zum Schleifen und Poliren von Teleskopspiegeln und Linsen zu achromatischen Objectivgläsern. |
Fundstelle: | Band 57, Jahrgang 1835, Nr. IV., S. 27 |
Download: | XML |
IV.
Beschreibung der von Hrn. Richard Greene, Med. Dr. in Cork,
erfundenen Maschine zum Schleifen und Poliren von Teleskopspiegeln und Linsen zu
achromatischen Objectivglaͤsern.Hr. Dr. Greene erhielt von der Society of arts die große goldene Medaille fuͤr seine Maschine.
A. d. R.
Aus den Transactions of the
Society for the Encouragement of Arts Vol. L. P. I. S. 140.
Mit Abbildungen auf Tab.
I.
Greene's Maschine zum Schleifen und Poliren von Teleskopspiegeln
und Linsen zu achromatischen Objectivglaͤsern.
Ich lege dem Publicum hiemit eine Erfindung vor, von der ich mich durch praktische
Erfahrung uͤberzeugt habe, daß sie nicht zu jenen Hirngespinnsten
gehoͤre, die gleich bei ihrem ersten Erscheinen und bei dem ersten Versuche
einer praktischen Anwendung wie ein Meteor wieder verschwinden. Ich habe
naͤmlich mit meinen Maschinen Spiegel von 3 bis 9 Zoll im Durchmesser polirt,
welche allen Anforderungen der Astronomen vollkommen Genuͤge leisten. Ohne jedoch in weitere
Eroͤrterungen hieruͤber eingehen zu wollen, halte ich es fuͤr
das Beste, gleich auf die Beschreibung einer Maschine uͤberzugehen, wie ich
mich ihrer zum Poliren meiner 9zoͤlligen Spiegel bediene.
Man sieht diese Maschine aus Fig. 1. Die Laͤnge
des Gestelles a, b betraͤgt 5 Fuß. Die beiden
Laͤngenbalken c, d haben 2 1/2 Zoll Breite auf 3
1/2 Zoll Hoͤhe, und sind innen 9 Zoll weit von einander entfernt. Die
Maschine ruht auf vier Fuͤßen, welche 2 1/2 Zoll im Gevierte haben, und durch
welche die obere Flaͤche der Balken 15 Zoll hoch zu liegen kommt. Das
Querstuͤk a, durch welches die Doke e geht, ist 2 Fuß 8 Zoll lang, 4 1/2 Zoll breit und 2
1/2 Zoll hoch; der an dem anderen Ende befindliche Querbalken b ist 20 Zoll lang, 3 1/2 Zoll breit und 2 1/2 Zoll hoch. Das vierekige
Brett f, f, auf welchem sich die Saͤule g befindet, hat 12 Zoll im Gevierte, und dabei 1 1/2
Zoll in der Dike; es ist mit 7 Schrauben auf der oberen Flaͤche des
Querstuͤkes a und des einen der
Laͤngenbalken befestigt, wie man dieß aus der Zeichnung ersieht. Dieses Brett
bedekt einen Theil des Balkens und einen Theil des Querstuͤkes a bis zu deren Kanten; es steht 1 1/2 Zoll hoch
uͤber dem Niveau des Gestelles, und verbindet den Laͤngenbalken fest
mit dem Querstuͤke a. Die Fuͤße sind fest
in quere Bodenstuͤke von 2 1/2 Zoll Breite und 1 1/2 Zoll Dike eingezapft.
Die Doke e hat bei einer Laͤnge von 14 Zoll an
ihrer Schulter 1 1/2 Zoll im Durchmesser; sie laͤuft aber von hier aus gegen
das untere Ende schmaͤler zu, so daß sie daselbst nur 3/4 Zoll im Durchmesser
hat. In dieses untere Ende ist aber ein kleines Loch gebohrt, mit welchem die Doke
auf einer spizigen, in dem unteren Querstuͤke befestigten Schraube aus hartem
Stahle h ruht. Der obere Theil dieser Doke bewegt sich
in einem Halsstuͤke aus Glokenmetall, welches so in das obere
Querstuͤk a eingelassen ist, daß es mit dessen
oberer Flaͤche in einer Ebene liegt. In dieses Halsstuͤk wird die Doke
so eingerieben, daß ihre Schulter nur 1/4 Zoll hoch uͤber der Flaͤche
des Gestelles steht; sie muß aber zugleich vollkommen senkrecht stehen, und
beilaͤufig einen Zoll weit von dem Fuße der Maschine entfernt seyn. Die
Schraube der Doke kann gegen 3/4 Zoll im Durchmesser und eben so viel in der
Laͤnge haben. Das Winkeleisen i ist so gebaut,
daß jeder seiner Arme von dem Mittelpunkte der Bewegung bis zu den Gefuͤgen,
an denen diese Arme mit den Verbindungsstangen j, k
vereint sind, 9 Zoll mißt; es bewegt sich an einem eisernen Zapfen, und dieser geht
durch die Saͤule g, die, wie bereits gesagt, an
der einen Eke des vierekigen Brettes f festgemacht ist,
und 2 1/2 Zoll in der Hoͤhe mißt; es wird durch eine Schraubenmutter
festgehalten, und so an die Welle oder an den Zapfen geschliffen, daß es sich sehr leicht, aber
sehr staͤtig daran bewegt. Die doppelten Gefuͤge der
Verbindungsstangen j und k
sind aus einem Stuͤke Metall verfertigt, und zwar von der aus der Zeichnung
ersichtlichen Gestalt; die eine Fuge oder Spalte dient zur Aufnahme des Endes des
Armes des Winkeleisens i, waͤhrend in die andere
eine Stahlplatte l eingesezt wird, die in das Ende der
Verbindungsstange k genietet ist. Das Flugrad m hat 26 Zoll im Durchmesser, und wiegt 40 bis 50 Pfd.
Die an dem Ende der Doke befindliche Schraube dient zur Aufnahme einer gußeisernen
Scheibe von 7 Zoll im Durchmesser, welche an der Mitte 1 Zoll Dike hat, und sich
gegen die Raͤnder hin allmaͤhlich bis auf 1/2 Zoll verduͤnnt:
wobei jedoch deren obere Flaͤche vollkommen eben ist. Auf der ebenen
Flaͤche dieser Scheibe ist das Polirinstrument mit 6 gewoͤhnlichen 1
1/4 zoͤlligen Schrauben befestigt, indem diese Schrauben durch 6
Loͤcher gehen, die zu deren Aufnahme in der Scheibe angebracht sind, und die
sich dann in das Zinn des Polirinstrumentes einschrauben. Der Rand des zinnernen
Polirinstrumentes ist elliptisch; es mißt 10 auf 9 Zoll bei einer Dike von 1 1/2.
Zwischen die Scheibe und das Polirinstrument wird eine kreisrunde Scheibe aus Blei
und von 15 Zoll im Durchmesser gelegt, deren Rand so aufgebogen ist, daß sie einer
gewoͤhnlichen Bratpfanne von beilaͤufig einem Zoll Tiefe und 12 bis 13
Zoll Durchmesser vollkommen aͤhnlich wird. Der Zwek dieser Einrichtung ist,
allen Schlamm, der sich beim Schleifen oder Poliren bildet, zuruͤkzuhalten,
damit saͤmmtliche Gegenstaͤnde vollkommen rein bleiben. An der unteren
Flaͤche ersterer Scheibe wird mit 6 Schrauben ein messingener Ring befestigt,
der einen aͤußeren Durchmesser von 7 Zoll, im Lichten einen Durchmesser von 5
1/2 Zoll und eine Dike von 3/8 Zoll hat. Wenn dieser Ring an die Scheibe und die
Scheibe an die Doke gebracht worden sind, so wird in dessen Rand eine Fuge oder
Kehle wie an einer Rolle gedreht, und in diese eine Schraube von beilaͤufig
10 Gaͤngen auf den Zoll geschnitten. Auch die Oberflaͤche des
zinnernen Polirinstrumentes wird, nachdem dasselbe an der Scheibe befestigt worden
ist, so abgedreht, daß es den gehoͤrigen Grad von Convexitaͤt hat. In
der zulezt erwaͤhnten Rolle laͤuft eine endlose Schraube o, und dadurch wird der Scheibe und ihrem
Polirinstrumente eine langsame kreisende Bewegung mitgetheilt. Diese Schraube
besteht aus gehaͤrtetem Stahle; sie wird, indem man an ihrem
zapfenfoͤrmigen Ende drei oder vier Schraubengaͤnge ausschneidet, die
Rolle an ihrer Stelle festhalten; bewegt man hingegen das Zapfenlager, in welchem
das andere Ende der Schraube laͤuft, um einen Zoll naͤher gegen die
Rolle, so wird nun der glatte Theil der Schraube in die Rolle eingreifen, und
dieselbe zu Umdrehungen
veranlassen. Die Schraube erhaͤlt ihre Bewegung durch eine Rolle p von 4 Zoll im Durchmesser, welche an einer Welle
aufgezogen ist, und durch ein Laufband mitgetheilt, welches auch uͤber die
kleine, an der Welle des Flugrades aufgezogene Rolle q
von 2 Zoll im Durchmesser laͤuft. Das Flugrad erhaͤlt seine Bewegung
durch eine Rolle r von 4 Zoll im Durchmesser; denn diese
entspricht einem Rade s von 12 Zoll im Durchmesser, an
dessen Achse oder Welle die Kurbel t, durch die das
Ganze in Thaͤtigkeit gesezt wird, angebracht ist. An eben dieser Welle
befindet sich aber auch eine Rolle u von 6 Zoll im
Durchmesser, die die 12zoͤllige Rolle v umtreibt;
und an der Achse dieser lezteren sind zwei andere Rollen w von 9 3/4 und x von 7 1/2 Zoll im
Durchmesser aufgezogen. Die Achse oder Welle dieser drei Rollen wird von zwei
Bloͤken, von denen man jedoch nur den einen bei y
sieht, 4 Zoll hoch uͤber dem Niveau des Gestelles gehalten. Einer der
Fuͤße z des Gestelles ist laͤnger, als die
uͤbrigen, und ragt oben 6 Zoll hoch uͤber die Flaͤche dieses
Gestelles empor; in seinen Scheitel ist eine Fuge geschnitten, und in dieser ruht 5
Zoll hoch uͤber dem Gestelle eine andere Achse oder Welle 1. Das andere Ende
dieser Achse ruht in einer Tragsaͤule 2; noch einfacher waͤre es aber
auch noch einen zweiten Fuß des Gestelles gleich dem Fuße z zu diesem Behufe laͤnger zu machen. An dieser Achse oder Welle 1
sind nun gleichfalls zwei Rollen aufgezogen, von denen 3 (die der Rolle w gegenuͤberliegende) 9, die der Rolle x gegenuͤberliegende 4 hingegen 11 Zoll im
Durchmesser hat: so daß das Laufband alsogleich von einer Rolle auf die andere
uͤbergetragen werden kann, ohne daß hiedurch auch nur die geringste
Veraͤnderung in der Laͤnge des Laufbandes eintreten
koͤnnte.
Saͤmmtliche Rollen sind zur Verhuͤtung des Werfens aus drei
Stuͤken gebildet; d.h. an einem Mittelstuͤke, welches aus einem 3/4
zoͤlligen Stuͤke Holz besteht, sind an beide Seiten Hoͤlzer von
3/8 Zoll geleimt; und zwar auf solche Weise, daß die Fasern der beiden lezteren mit
den Fasern der ersteren unter rechten Winkeln zusammenstoßen. Wenn diese Rollen
troken geworden sind, so sollen sie mit Leim an jenen Theil ihrer Achse, an dem sie
zu verbleiben haben, gekeilt oder geschirrt werden; ihr Rand soll etwas convex seyn,
weil bei dieser Form die Laufbaͤnder nicht so leicht abgleiten; klebt man
einen Wollenstreifen auf den Rand der Rollen, so erhoͤht dieß die
Adhaͤsion noch mehr, so daß man mit loseren Laufbaͤndern zu arbeiten
im Stande ist. Die Achsen oder Wellen bestehen aus Eisenstaͤben von 3/4 Zoll
im Gevierte, und brauchen nicht geschmiedet zu werden. Die Laufbaͤnder sollen
aus Buͤffelleder, oder aus solchem Leder, wie es die Sattler zu den Steigbuͤgeln
verwenden, verfertigt werden, einen vollen Zoll breit seyn, und vollkommen genau
angelegt werden. Die Rollen Nr. 1 und 2 brauchen nicht uͤber einen Zoll Dike
zu haben; und ihr aus Schaffell geschnittenes Laufband von 1/2 Zoll Breite kann sehr
lose anliegen. Die Zapfen aller dieser Wellen oder Achsen laufen in Buͤchsen
oder Anwellen aus Buchsholz, welche leicht zu verfertigen sind, eine sehr angenehme
ruhige Bewegung haben, durch die Hize und Abnuͤzung nicht viel verlieren, und
da sie das Oehl nicht faͤrben, Anwellen aus Messing oder Stukmetall weit
vorzuziehen sind.
An dem hervorstehenden Ende der Welle 1, an der sich die Rollen 3 und 4 befinden, ist
ein starker Winkelhebel 5 von 6 Zoll Laͤnge befestigt, den man in Fig. 2 in
groͤßerem Maaßstabe sieht, und der an seiner Flaͤche in Zehntheile
eines Zolles eingetheilt ist. An ihm schiebt sich eine eiserne Buͤchse oder
eine vierekige Roͤhre 6, deren aͤußere Seite so weit uͤber die
drei anderen Seiten gegen den Mittelpunkt der Bewegung hinausragt, daß ein an ihr
befestigter staͤhlerner Knopf 7 uͤber den Mittelpunkt der Welle 1
geschoben, oder in irgend eine Entfernung von derselben gebracht und durch den Druk
der Schraube 8 in dieser Stellung erhalten werden kann, indem diese Schraube durch
die eine Seite der Buͤchse geht und auf dem Winkelhebel 5 aufruht. Die
Laͤnge des Winkelhebels kann dieser Einrichtung zu Folge nach Belieben
modificirt und in wenigen Secunden abgeaͤndert werden. An der Basis dieses
Knopfes 7 ist eine feststehende Rolle 9 von einem Zoll im Durchmesser angebracht, in
der sich eine tiefe V foͤrmige Fuge oder Kehle
befindet. An diesem Zapfen ist die Verbindungsstange 10,10 eingehaͤngt,
welche am Ruͤken des Spiegels festgemacht ist. Ein beinahe gleicher Hebel 11
ist an der entgegengesezten Seite der Maschine an jener Welle oder Achse angebracht,
die die Rollen v, w und x
fuͤhrt; er unterscheidet sich naͤmlich von ersterem nur dadurch, daß
sich an dem staͤhlernen Knopfe der Schieberbuͤchse, der die
Verbindungsstange k aufnimmt, und der das Winkeleisen
i in Bewegung sezt, keine Rolle befindet. Die
Verbindungsstangen werden auf folgende Weise an den Winkelhebeln befestigt. Man
befestigt an der Seite der hoͤlzernen Verbindungsstange 10 zunaͤchst
an dem Winkelhebel durch Schrauben oder Nieten eine gehaͤrtete Stahlplatte
von der Form, welche in Fig. 3 mit 12 bezeichnet
ist; und haͤngt dann die Auskerbung oder den Ausschnitt, der sich in dieser
Platte befindet, an den Hals des Knopfes 7, an den sie genau zu passen hat. Die
Platte 13, die sich an der unteren Seite der Verbindungsstange um eine Schraube
dreht, erhaͤlt, wenn sie unter den Knopf gedruͤkt wird, die Platte 12
an Ort und Stelle,
und hindert dieselbe sich auszuhaken. Diese Befestigungsweise eignet sich
hauptsaͤchlich fuͤr die Stange 10,10, da diese waͤhrend des
Polirens nicht selten schnell losgemacht werden muß.
Um nun den Spiegel in Bewegung zu sezen, verfertige man sich aus hartem Zinne (pewter) einen sogenannten Ruͤken (back), der 2/3 des Durchmessers des Spiegels und
fuͤr einen 9zoͤlligen Spiegel in der Mitte einen vollen halben Zoll
Dike hat, waͤhrend gegen die Raͤnder hin seine Dike allmaͤhlich
bis auf 1/8 Zoll abnimmt. Die untere Flaͤche dieses Ruͤkens muß so
abgedreht werden, daß sie so genau als moͤglich an die hintere oder
Ruͤkenflaͤche des Spiegels paßt; und durch deren Mitte muß eine
weibliche Schraube von 1 1/2 Zoll im Durchmesser gedreht werden. Dieser
Ruͤken ist mit weichem Peche so an den Spiegel zu kitten, daß sein
Mittelpunkt genau mit jenem des Spiegels zusammenfaͤllt. In die Schraube
dieses zinnernen Ruͤkens muß ein messingener Griff eingepaßt werden, und
dieser hat die aus Fig. 4 ersichtliche Form. Die Schraube 14 hat 1 Zoll Laͤnge und 1
1/2 Zoll im Durchmesser; das Randstuͤk 15 hat bei einem Durchmesser von 2 1/4
Zoll 1/8 Zoll Dike; der Cylinder 16 ist bei 1 1/2 Zoll im Durchmesser einen halben
Zoll lang; das quadratische Prisma 17 ist das groͤßte, welches aus dem
Cylinder geformt werden kann, und hat einen Zoll Hoͤhe; auf seinem Scheitel
steht eine Schraube 18 von 1/2 Zoll im Durchmesser und einem Zolle in der
Laͤnge. Dieser sogenannte Griff oder Haͤlter (handle) muß nun fest in den zinnernen Ruͤken geschraubt werden,
bevor dieser an den Spiegel gebracht wird; auch muß man auf das Ende der Schraube
eine duͤnne Papierscheibe kleben, damit kein Pech in das Gefuͤge
eindringen kann, was die Abnahme des messingenen Griffes bedeutend erschweren
wuͤrde. Der Cylinder 16 dieses Griffes nimmt die Ringe der beiden
Verbindungsstangen 10,10 und j auf, deren Bau man aus
Fig. 5
deutlich ersieht; 19 ist naͤmlich ein starker Ring aus Messingblech von 2
Zoll Weite, welcher genau an den cylindrischen Theil des Griffes paßt. Das
Angelgewinde 20 gestattet diesem Ringe der Kruͤmmung des Polirinstrumentes zu
folgen; es endigt sich in zwei Messingplatten 21,21, welche fest an die
hoͤlzerne Verbindungsstange 10,10 genietet werden. Die Verbindungsstangen
muͤssen eine solche Laͤnge haben, daß, wenn die Knoͤpfe der
verschiebbaren Buͤchsen der beiden Winkelhebel uͤber die Mittelpunkte
der entsprechenden Achsen gebracht werden, die Seiten oder Arme des Winkeleisens mit
den Seiten des vierekigen Brettes, auf dem es steht, parallel laufen. Die
Mittelpunkte der Ringe 10,10 und j muͤssen mit
dem Mittelpunkte des Polirinstrumentes zusammenfallen, wenn dieselben an den Cylinder
des messingenen Griffes, der in den zinnernen Ruͤken geschraubt ist, gebracht
werden. Zwischen das Randstuͤk 15 und den zunaͤchst liegenden Ring muß
ein Waͤscher aus feinem Kartenpapier gelegt werden; ein gleicher ist auch
zwischen die beiden Ringe, und ein dritter zwischen den oberen Ring und die
hoͤlzerne Rolle 22 zu legen, die die Ringe an ihren Stellen erhaͤlt,
und dem Spiegel die kreisende Bewegung mittheilt. Diese Rolle soll aus leichtem
Holze verfertigt seyn, und bei einem Durchmesser von 14 bis 15 Zoll am Rande, in
welchen eine tiefe Furche geschnitten ist, 3/8 Zoll in der Dike haben,
waͤhrend sie in der Mitte durch ein Stuͤk hartes Holz, welches sich in
einem Umfange von 6 Zoll erstrekt, und sich gegen die Raͤnder hin
allmaͤhlich verflacht, bis zur Staͤrke eines Zolles verdikt ist. Diese
Rolle paßt an das Prisma des messingenen Griffes, und wird durch eine kreisrunde
Schraubenmutter aus Buchsholz, welche auf die obere oder kleinere Schraube des
Griffes geschraubt wird, nieder gehalten. Diese Rolle, welche in Fig. 1 mit 22 bezeichnet
ist, erhaͤlt ihre kreisende Bewegung mittelst des Laufbandes 23,23 von der
feststehenden Rolle 9 her, die an dem Knopfe 7 des Winkelhebels 5 angebracht ist. 24
ist eine kleine Leitungs- oder Spannungsrolle von 2 Zoll im Durchmesser, die
sich an dem einen Ende eines flachen Messingstreifens von beilaͤufig 6 Zoll
Laͤnge befindet, waͤhrend dessen entgegengeseztes Ende mittelst einer
Schraube an dem oberen Theile der Verbindungsstange 10,10 festgemacht ist. Dieser
Messingstreifen oder dieser Stab bewegt sich mit einer gewissen Steifheit um die
Schraube, und bleibt daher unter jedem Winkel stehen, unter welchen man ihn
stellt.
Die Bewegungen der Maschine werden hienach leicht verstaͤndlich seyn.
Wenn der eine der Winkelhebel dadurch, daß man den Knopf in dem Mittelpunkte der
Bewegung fixirt, bis auf nichts verkuͤrzt wird, so wird der andere bewirken,
daß sich der Spiegel quer uͤber den Mittelpunkt des Polirinstrumentes nach
Ruͤk- und Vorwaͤrts bewegt; und da sich das Polirinstrument
unterdessen langsam nach der einen, und der Spiegel nach der entgegengesezten
Richtung umdreht, so werden die einzelnen Theile ihre relativen Stellungen
fortwaͤhrend veraͤndern. Die Ausdehnung der Bewegung oder des Zuges,
der durch jeden Winkelhebel hervorgebracht wird, wird das Doppelte der Laͤnge
des Winkelhebels betragen; und diese Ausdehnung laͤßt sich in jedem
Augenblike durch Verschiebung der Buͤchse mit dem Knopfe an dem Winkelhebel
veraͤndern.
Ersezt nun, beide Winkelhebel seyen auf gleiche Laͤnge gestellt, das Band
laufe uͤber die beiden Rollen w und 3 von 9 3/4
und 9 Zoll im
Durchmesser, und die Winkelhebel stehen zu jeder Zeit senkrecht, und folglich unter
rechten Winkeln gegen ihre Verbindungsstangen, so werden sie, indem ihre Bewegung
beinahe vollkommen gleich ist, waͤhrend einer Umdrehung beinahe vollkommen
parallel mit einander bleiben: deren gemeinschaftliche Wirkung wird also seyn, daß
sich der Spiegel in der Diagonale der beiden Kraͤfte bewegt, und beinahe in
gerader Richtung uͤber den Mittelpunkt des Polirinstrumentes zwei
Querzuͤge macht. So wie jedoch die Rolle w drei
Umdrehungen vollbracht hat, so werden die Winkelhebel, die anfangs parallel mit
einander waren, nun unter rechten Winkeln gegen einander gestellt seyn; und die
Folge hievon wird seyn, daß der eine Winkelhebel, der unter einem rechten Winkel
gegen seine Verbindungsstange steht, dieser die groͤßte Geschwindigkeit
mittheilt, waͤhrend der andere Winkelhebel mit seiner Verbindungsstange
parallel laͤuft, und ihr kaum irgend eine Bewegung mittheilt. Da sich der
Spiegel gerade zu dieser Zeit in seiner groͤßten Entfernung von dem
Mittelpunkte des Polirinstrumentes befindet, so wird der erste Winkelhebel, indem er
unter rechten Winkeln und als eine fortwaͤhrend deflectirende Kraft auf den
Spiegel wirkt, diesen veranlassen eine beinahe kreisrunde Curve um den Mittelpunkt
des Polirinstrumentes zu beschreiben. Bei jeder Umdrehung naͤhert sich diese
Curve aber der geraden Linie oder dem queren Zuge uͤber den Mittelpunkt des
Polirinstrumentes; und nach drei weiteren Umdrehungen der Rolle w wird sie wieder einen beinahe vollkommen queren Zug
erzeugen, der dann allmaͤhlich nach der entgegengesezten Seite in eine Curve
uͤbergehen wird.
Wenn das Laufband hierauf auf die Rollen x und 4
geschafft wird, von denen die eine 7 1/2 und die andere 11 1/4 Zoll im Durchmesser
hat, so werden die Uebergaͤnge von den Curven zu den geraden Zuͤgen so
rasch auf einander folgen, daß die Bahn des Spiegels einiger Maßen einem großen
geschriebenen L aͤhnlich werden, und bei
haͤufiger Wiederholung das Polirinstrument nach jeder Richtung
uͤberdeken wird.
In diesen beiden Faͤllen wurden die beiden Winkelhebel von gleicher
Laͤnge angenommen; es erhellt also offenbar, daß man durch Abaͤnderung
der gegenseitigen Verhaͤltnisse derselben zu einander eine unendliche
Verschiedenheit der Curven hervorbringen kann.
Wollte man durch kreisrunde oder elliptische um den Mittelpunkt des Polirinstrumentes
gefuͤhrte Zuͤge poliren, so koͤnnte dieß leicht geschehen, wenn
man an den Wellen, die die Winkelhebel bewegen, zwei Rollen mehr, jede zu 9 3/8 Zoll
im Durchmesser anbraͤchte. Da sich naͤmlich die beiden Winkelhebel nun
mit gleicher Geschwindigkeit bewegen wuͤrden, so wuͤrden sie, wenn man
sie beim Beginne der
Bewegung unter rechten Winkeln stellen wuͤrde, ihre gegenseitige Stellung
beibehalten; waͤren sie daher von gleicher Laͤnge, so wuͤrde
sich der Mittelpunkt des Spiegels in einem Kreise um den Mittelpunkt des
Polirinstrumentes bewegen; waͤren sie hingegen von ungleicher Laͤnge,
so waͤre die Bahn eine Ellipse.
Fuͤr diejenigen, die weder meine Maschine selbst, noch auch ein Modell
derselben arbeiten sahen, habe ich versucht, den Lauf des Mittelpunktes des Spiegels
uͤber die Oberflaͤche des Polirinstrumentes in einigen Zeichnungen
anschaulich zu machen. Ich befestigte zu diesem Behufe an der Stelle des
Polirinstrumentes ein Stuͤk Kartenblatt, und vereinigte die beiden
Verbindungsstangen in einem Roͤhrenstuͤke, durch welches ich einen
Bleistift stekte, den ich so beschwerte, daß er zeichnete.
Beim Beschreiben von Fig. 6 waren beide Winkelhebel so befestigt, daß sie einander parallel
und senkrecht waren, wodurch der Bleistift in den Mittelpunkt kam. Eine
Viertelumdrehung der Winkelhebel fuͤhrte den Bleistift bis zu 25, also
beinahe in einer geraden Linie; bei 25 wendete er aber rasch um, und zog die etwas
gekruͤmmte Linie bis 26; und von hier kehrte er wieder durch eine andere
Curve, die eine noch groͤßere Kruͤmmung hatte, als die beiden
fruͤheren, zuruͤk. Auf diese Weise erschienen die in Fig. 6 gezogenen Linien,
aus denen man ersehen wird, daß bei der fuͤnften und sechsten Linie die
Curven beinahe zu Kreisen wurden, indem die Winkelhebel um diese Zeit beinahe rechte
Winkel mit einander bildeten. Von hier aus begannen aber die Curven, wie man sieht,
sich wieder zu schließen, so daß sie bei der 11ten und 12ten Umdrehung der
Winkelhebel zu vollkommenen Ellipsen, und endlich nach abermaligem Eintreten des
Parallelismus der Winkelhebel zu einer beinahe geraden Linie wurden. Die Maschine
ward angehalten, nachdem der Bleistift den Mittelpunkt erreicht hatte. Das
Verhaͤltniß der Durchmesser der Rollen, die die Winkelhebel in Bewegung
sezten, war beilaͤufig wie 23 zu 24, und die Winkelhebel hatten gleiche
Laͤnge. Ich nenne die beschriebene Figur die primitive Figur dieses
Verhaͤltnisses. Haͤtte ich die Maschine noch weiter arbeiten lassen,
so wuͤrde eine aͤhnliche Figur wiederholt worden seyn: jedoch nicht
genau an derselben Stelle, ausgenommen der Parallelismus der Winkelhebel
waͤre genau zu derselben Zeit eingetreten, zu welcher sie in horizontale
Richtung kamen, was wahrscheinlich nie eintrifft.
Da beide Arme des Winkeleisens gleich sind, so wird die Entfernung von 26 bis 27 die
doppelte Laͤnge des einen, und die Entfernung von 26 bis 28 die doppelte
Laͤnge des anderen Winkelhebels betragen; und eben so wird der Durchmesser
jener Zuͤge, welche beinahe Kreise bildeten, diesen Linien gleich seyn. Die wahrhaft elliptischen oder
queren Zuͤge hingegen werden sich zu der doppelten Laͤnge der
Winkelhebel wie √(2 : 1), oder wie die Diagonale eines Quadrates zu einer
seiner Seiten verhalten. Man darf dieß nie aus den Augen verlieren, wenn man die
Laͤnge des Zuges, die man dem Spiegel beim Poliren zu geben wuͤnscht,
berechnen will: da die Laͤnge des Zuges bekanntlich jederzeit die Figur
bestimmt.
Auf aͤhnliche Weise urtheilt man, wenn die Winkelhebel von ungleicher
Laͤnge sind. Wenn der eine Winkelhebel z.B. doppelt so lang ist, als der
andere, so werden die Linien den in Fig. 6 beschriebenen
aͤhnlich, allein in ein Parallelogramm eingeschlossen seyn, dessen Seiten
sich wie 1 zu 2 verhalten.
Wer aus der Erfahrung weiß, welche Wirkung eine Verschiedenheit in der Methode der
Bewegung in Hinsicht auf die Gestalt der Spiegel hervorbringt, dem wird leicht
begreiflich werden, wie man mit dieser Maschine jeden Kegelschnitt, den man bisher
beim Poliren mit der Hand erzielte, mit weit mehr Sicherheit und
Regelmaͤßigkeit herstellen kann. Denn selbst der gewandteste Arbeiter kann
nicht nur nicht die Laͤnge des Zuges, den er beim Poliren mit der Hand
anwendet, berechnen; sondern auch die theilweise wirkende Hize hat einen wahrhaft
uͤberraschenden Einfluß auf die Gestalt eines Spiegels; und es ist rein
unmoͤglich, die Wirkung jener Hize in Anschlag zu bringen, die beim Poliren
von der Hand des Arbeiters ausgeht. Der ungleiche Druk der Hand, der bei aller
Sorgfalt nicht gaͤnzlich vermieden werden kann, bewirkt endlich, wie ich
glaube, oft, daß der Scheitel der Parabel an einigen Stellen des Spiegels von deren
Mittelpunkt abweichend befunden wird.
Da es meine Absicht ist, so bald als moͤglich eine Abhandlung uͤber das
Schleifen und Poliren der Spiegel mit Angabe der Verfertigung des Polirinstrumentes,
der Bereitung des Polirpulvers, der Haͤrte des Peches, der Wirkung
verschiedener Geschwindigkeiten und verschieden geformter Polirinstrumente, und der
Abweichungen, welche verschiedene Bewegungen der Maschine in Hinsicht auf die
Gestalt des Spiegels hervorbringen, vorzulegen, so will ich hier fuͤr
diejenigen, die einen Versuch mit meiner Maschine anstellen wollen, nur einige
praktische Winke beifuͤgen.
Die Haͤrte des Peches ist von groͤßter Wichtigkeit; sie soll eine
solche seyn, daß Querfurchen, die in dasselbe geschnitten wurden, nach 4- bis
5stuͤndigem Poliren nur ein Drittel in ihrer Breite verloren haben.
Waͤre der Verlust groͤßer, so waͤre das Pech zu weich, und nie
koͤnnte man mit einem damit behandelten Spiegel ein scharf begraͤnztes Bild
erhalten: selbst wenn seine Gestalt im Allgemeinen parabolisch und seine Politur
ausgezeichnet erscheinen moͤchte.
Um eine feine Politur zu erhalten, ist nothwendig, daß man das Polirinstrument immer
feucht erhaͤlt und nie troken werden laͤßt, wie dieß die Arbeiter
hauptsaͤchlich deßwegen zu thun pflegen, weil es außerordentlich schwer ist,
sich ein Pulver von solcher Feinheit zu verschaffen, daß es sich zum Naßpoliren
eignet. Ich verschaffe mir ein solches Pulver, indem ich Colcothar oder rothes
Eisenoxyd lange Zeit in einem porcellanenen oder achatenen Moͤrser abreibe,
die feineren Theile davon mit Wasser abschwemme, und die groͤberen wieder in
den Moͤrser zuruͤkbringe. Das gesammelte abgeschlaͤmmte Pulver
ruͤhre ich in einem langen cylindrischen Gefaͤße mit duͤnnem
Gummiwasser an, in welchem sich die feineren Theile lange schwebend erhalten,
waͤhrend die groͤberen zu Boden fallen. Den oberen Theil dieses
Gummiwassers nun gieße ich nach gehoͤriger Zeit ab, um ihn mit Wasser zu
verduͤnnen, wo sich dann nach 2–3 Tagen Ruhe ein Pulver von solcher
Feinheit absezen wird, daß es im lezten Stadium des Polirens angewendet werden kann.
Wenn das Polirinstrument reichlich mit gewoͤhnlichem geschlaͤmmten
Colcothar uͤberzogen worden ist, so seze ich den Spiegel 1 1/2 bis 2 Stunden
lang in Bewegung; nach dieser Zeit wasche ich sowohl das Polirinstrument, als den
Spiegel mit einer Kameelhaarbuͤrste und mit Wasser ab, welches genau die
Temperatur des ersteren haben muß. Dann erst wende ich das oben beschriebene, ganz
feine Pulver an, welches ich nach Bedarf mit einer Aufloͤsung von
kohlensaurem Natron, wozu ich auf eine Unze Wasser 5–6 Gran nehme, befeuchte;
dadurch wird der Pechoberflaͤche naͤmlich ihre Schaͤrfe
genommen, ohne daß ihre Gestalt dabei beeintraͤchtigt wird, wie dieß bei
einer Erhoͤhung der Temperatur jederzeit der Fall ist.
Um sicher und regelmaͤßig eine vollkommene Figur zu erzielen, muß
waͤhrend des Polirens des Spiegels die Laͤnge der Winkelhebel
abgeaͤndert werden: ein Umstand, der meiner Ansicht nach hoͤchst
wichtig und von wesentlichem Einflusse ist. Der Spiegel soll zum Theil mit sehr
freien und kuͤhnen, zum Theil mit sehr kurzen, und zum Theil mit
Zuͤgen von mittlerer Laͤnge polirt werden. Wie oft und in welchem
Grade diese Abaͤnderungen Statt finden sollen, ist eine sehr complicirte und
schwer zu ergruͤndende Frage, die ich gegenwaͤrtig nicht mit
Zuversicht zu beantworten im Stande bin; doch glaube ich rathen zu koͤnnen,
das Verhaͤltniß der Laͤngen immer zwischen 3 zu 2 und 2 zu 1 zu
erhalten.
Das Polirinstrument soll in dem bleiernen pfannenartigen Gefaͤße immer mit so
viel Wasser umgeben seyn, daß die Kugel eines kleinen Thermometers damit bedekt ist. Denn das Pech wird
selbst durch eine kleine Veraͤnderung der Temperatur so angegriffen, daß,
wenn waͤhrend des Polirens irgend ein bedeutender Temperaturwechsel vorkommen
sollte, man vergebens auf ein gutes Resultat hoffen wuͤrde.
Große Aufmerksamkeit ist endlich auf die Geschwindigkeit des Spiegels zu verwenden.
40 bis 50 Zuͤge per Minute, wenn die Zuͤge
im Verhaͤltnisse zu dem Durchmesser des Spiegels lang sind, oder 50 bis 60,
wenn sie kurz sind, geben eine Geschwindigkeit von gehoͤrigem Grade;
geschieht die Bewegung rascher, so wird nicht nur die Oberflaͤche des Peches
erhizt werden, sondern auch die Gestalt des Spiegels wird eben so sehr
beeintraͤchtigt werden, wie durch die Hize, die sich beim Poliren mit der
Hand entwikelt.
Anhang.
Nachdem obiger Aufsaz bereits geschrieben war, mußte ich meinem Freunde, Hrn.
Capitaͤn Kater, der allen Astronomen und Physikern
ruͤhmlich bekannt ist, bei der Zusammensezung einer Polirmaschine von 5 Fuß
Laͤnge beistehen. Mein Freund fand hiebei und bei genauer Untersuchung der
Bahn, die der Spiegel auf der Oberflaͤche des Polirinstrumentes beschrieb,
daß es nicht noͤthig sey, daß sich das Polirinstrument fortwaͤhrend
umdrehe. Ich stimmte ihm in dieser Ansicht bei, und einige Versuche
uͤberzeugten uns auch von der Richtigkeit derselben. Die Maschine
laͤßt sich hiedurch bedeutend vereinfachen, ohne daß, wie mir scheint, irgend
eine nachtheilige Wirkung hieraus erwaͤchst. Die Umdrehungen des
Polirinstrumentes werden durch mehrere Theile der Maschine erzeugt, die den Bau
derselben sehr erschweren; da nun diese Bewegungen nicht noͤthig sind, so
werden folgende Theile entbehrlich: die Doke e und ihr
Halsring; ihre breite eiserne Scheibe, an der sich das Polirinstrument befindet; die
endlose Schraube o mit ihrer Rolle; die an der Welle des
Flugrades befindliche Rolle q und deren Laufband. Statt
dieses Apparates nun befestigten wir mir vier Schrauben ein zolldikes Brett von
einem Fuße im Gevierte an dem Gestelle, und zwar auf solche Weise, daß dessen
Mittelpunkt an jenen Theil des oberen Querstuͤkes zu stehen kam, durch
welchen die Doke gestekt werden muͤßte, im Fall eine solche noͤthig
waͤre. Auf diesem Brette befestigte ich ein anderes vierekiges Brett von
gleichen Dimensionen; und zwar mittelst einer starken Schraube, die durch den
Mittelpunkt beider ging: so zwar, daß das obere Brett nach Belieben mit der Hand um
diese Schraube gleichwie um eine Achse gedreht werden konnte, und dabei doch so
viele Reibung Statt fand, daß es an Ort und Stelle stehen blieb, ohne daß man
befuͤrchten durfte, daß es sich in Folge der Bewegung des Spiegels umdrehe.
An diesem oberen Brette nun wurde das Polirinstrument und dessen bleierner Trog mit
vier gewoͤhnlichen Schrauben befestigt. Waͤhrend der Spiegel polirt
wird, wird dieses Brett alle 15 oder 20 Minuten um den vierten Theil gedreht.
Uebrigens kann das obere Brett auch rund seyn, und an die Tangentenschraube
streifen, wodurch es, da seine Bewegung eine so langsame ist, in Thaͤtigkeit
erhalten wird. Eine Doke, die vielleicht doch das Beste seyn duͤrfte, ist
nicht absolut nothwendig, um die Bewegung sanfter zu machen.
Ein Gegenstand von groͤßter Wichtigkeit ist die Befestigung des Apparates an
dem Spiegel; denn Jedermann, der sich mit der hoͤchst delikaten und oft so
muͤhseligen Verfertigung von Teleskopspiegeln abgegeben hat, weiß, daß gar
haͤufig ein schoͤner Spiegel beim Abnehmen des Ruͤkens zu
Grunde geht. Wenn ein Spiegel waͤhrend des Polirens auf irgend eine Weise,
und sey es auch nur durch eine geringe, von Außen einwirkende Kraft gedruͤkt
oder sonst beeintraͤchtigt wird, so wird er in dem Augenblike, in welchem
diese Kraft auf ihn zu wirken aufhoͤrt, die Gestalt, die er waͤhrend
deren Einwirkung annahm, veraͤndern. Ja die Spiegel sind so empfindlich, daß
der leichte Schlag, der zum Losmachen des Ruͤkens ohne Anwendung der
Waͤrme erforderlich ist, oder die Hize, die zum Schmelzen des Peches
noͤthig ist, hinreicht, um seine Form und Gestalt zu beeintraͤchtigen.
Ich belasse daher aus diesem Grunde an schoͤnen Newton'schen Spiegeln jedes Mal den Ruͤken, womit sie polirt
wurden.
Um nun auch diese Quelle der Unsicherheit zu beseitigen, befestigt Capitaͤn
Kater den Apparat an einen losen Ruͤken aus
starkem Zinne, um welchen ein Ring laͤuft, der genau so geformt ist, wie der
Dekel einer gewoͤhnlichen runden, zinnernen Theebuͤchse, und dessen
Tiefe etwas geringer ist, als die Dike des Spiegels, damit er das Pech nicht
beruͤhre. Dieser Ring muß um so viel groͤßer seyn, als der Spiegel,
daß er, wenn er innen mit Leder ausgefuͤttert ist, nach keiner Richtung auf
den Rand des Spiegels druͤkt.
Der Spiegel macht nach dieser Methode vollkommen entsprechende Umdrehungen; auch wird
der Ring waͤhrend des Polirens nicht emporsteigen, wenn der Rand des Spiegels
senkrecht gegen dessen Oberflaͤche gerichtet ist. Ist der Spiegel hingegen am
Rande stark abgedacht, so muß der Apparat mit Pech angekittet werden. In diesem
Falle rathe ich jedoch, eine Scheibe aus dikem, weichen Bokleder dazwischen zu
legen, und nur einen solchen Grad von Hize anzuwenden, daß das Pech erweicht wird,
ohne zu schmelzen: dieß ist naͤmlich deßhalb noͤthig, damit das Pech
nicht in das Leder eindringt, so daß eine leichte Bewegung zwischen dem Spiegel und dem
Ruͤken moͤglich bleibt.
Ich bin vollkommen uͤberzeugt, daß ein loser Dekel, so wie ich ihn beschrieben
habe, mit den Rollen 9 und 22, und mit dem Laufbande 23, wie in Fig. 1, ausgestattet, die
Bewegungen des Spiegels eben so gut bewirken wird, als dieß nach der bisher von mir
befolgten Methode der Fall war: vorausgesezt, daß der Rand des Spiegels nicht
abgedacht ist. Sollte in irgend einem Falle ja ein Ruͤken an den Spiegel
gekittet werden muͤssen, so rathe ich wenigstens immer ein Stuͤk
weiches Leder dazwischen zu legen.