Titel: | Mittheilungen von der Weltausstellung in Paris 1878. |
Fundstelle: | Band 230, Jahrgang 1878, S. 289 |
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Mittheilungen von der Weltausstellung in Paris
1878.
Mit Abbildungen.
(Fortsetzung von S. 211 dieses
Bandes.)
Mittheilungen von der Weltausstellung in Paris 1878.
Die Kleinmotoren auf der
Ausstellung (Tafel 24 und 31).
Trotz der groſsartigen Bedeutung, welche der Dampfmaschine für die Culturentwicklung
der Menschheit zugesprochen werden muſs, lassen sich schwerwiegende Nachtheile,
welche ihre allgemeine Einführung zur Folge gehabt hat, nicht in Abrede stellen. Die
Anhäufung der Bevölkerung an den Central sitzen der Groſsindustrie mit ihren
ökonomisch wirkenden mächtigen Dampfmaschinen hat in zerstörender Weise auf die
Festigkeit der Familienbande gewirkt und ist eine der verhängniſsvollen Ursachen
geworden für das Sinken der Moralität in den arbeitenden Klassen.
In klarer Erkenntniſs der drohenden Gefahr hat man seit einer Reihe von Jahren dahin
gestrebt, die mechanische Arbeitskraft zu zertheilen und dem Kleingewerbe durch
Zuführung einer kleinen, gefahrlos und ökonomisch wirkenden Kraftquelle zu Hilfe zu
kommen. Von der Dampfmaschine muſste hierbei Abstand genommen werden; dieselbe ist
bei ungenügender Aufsicht gefährlich. Zudem ist bekannt, daſs die Dampfmaschinen in
kleiner und kleinster Ausführung ökonomisch auſserordentlich unvollkommen arbeiten.
Man hat sich deshalb nach Surrogaten für den Dampf umgesehen. Mit auſserordentlichem
Eifer hat sich der Erfindungstrieb in den letzten Jahrzehnten auf die Lösung der
gestellten Aufgabe geworfen, und es ist heute nicht nur von einzelnen Versuchen zu
reden, sondern eine bestimmte, völlig in sich abgeschlossene Sonderabtheilung des
Maschinenbaues verlangt eingehende Berücksichtigung.
Von Naturkräften hat man für den vorliegenden Zweck auszunutzen versucht: 1) Die
Explosions- und Expansivkraft brennbarer Gasgemenge; 2) die Expansivkraft der
erhitzten Luft; 3) die in den Wasserleitungen der Städte zur Verfügung stehende
Wasserkraft; 4) die Federkraft und 5) die Elektricität.
Es lieſs sich erwarten, daſs auf der Pariser Weltausstellung die angeführten
Maschinen in besonders hervorragender Weise vertreten sein würden. Die Annahme hat
sich bestätigt. Es waren im Ganzen 32 verschiedene Systeme von Kleinmotoren in 75
Exemplaren aus allen angeführten Klassen vorhanden, darunter Neuerungen von
tiefgehendster Bedeutung. Im Folgenden sollen die einzelnen Systeme nach den
angeführten Gruppen übersichtlich behandelt werden.
I. Die Gas- und Petroleum-Maschinen.
Die heutigen Gasmaschinen lassen sich nach ihrer principiellen Wirkung in zwei
verschiedene Klassen theilen. Es sind dies: 1) Die direct wirkenden, bei denen
die Explosionskraft einen Kolben bewegt, der durch Lenkstange und Kurbel direct
mit dem zu überwindenden Widerstände in Verbindung gesetzt wird. – 2) Die
atmosphärischen oder indirect wirkenden; die Explosion treibt einen frei
beweglichen Kolben und dient nur dazu, unterhalb desselben einen luftverdünnten
Raum zu erzeugen, in welchen der Druck der atmosphärischen Luft den Kolben
arbeitsverrichtend zurückpreſst.
In der Ausstellung waren nach diesen beiden Klassen geordnet, folgende
Gasmaschinen vertreten: 1) Lenoir, Hugon, Otto, Simon, Bisschop. – 2) Otto und Langen, Gilles.
Obwohl die Geschichte der Gasmaschinen in ihren ersten Anfängen bis auf Huyghens und Papin
zurückreicht und zahllose Experimente besonders im Anfange dieses Jahrhunderts
aufweist, so gebührt doch Lenoir (1857) und Hugon (1858) das unbestrittene Verdienst, die
ersten praktisch brauchbaren Gasmaschinen ausgeführt zu haben. Beide Maschinen
benutzen direct die Explosion und sind von doppelter Wirkung; sie sind häufig
genug beschrieben worden (vgl. 1876 219 196. 552) und sollen an dieser Stelle
nur der Vollständigkeit wegen noch einmal kurz erwähnt werden.
In ihrer äuſseren Anordnung haben sie Aehnlichkeit mit einer doppelt wirkenden
liegenden Dampfmaschine. Während des ersten Theiles des Kolbenhubes wird ein
Gemisch aus Leuchtgas und atmosphärischer Luft durch geeignete Schieberöffnungen
in die Maschine gesaugt, ungefähr in der Mitte des Kolbenhubes erfolgt die
Entzündung der Ladung, deren Explosion den Kolben arbeitsverrichtend bis an das
Ende des Hubes treibt, während beim Rückgang des Kolbens die Austreibung der
Verbrennungsproducte erfolgt. Der Hauptunterschied beider Systeme besteht in der
Art der Zündung. Bei Lenoir erfolgt dieselbe durch
einen elektrischen Funken, der durch einen Inductionsapparat mit Bunsen'schen
Elementen erzeugt wird. Hugon vermittelt die
Zündung durch eine Gasflamme, welche durch geeignete Schieberöffnungen in das
Innere des Cylinders dringt.
Beide Maschinen, welche in mehreren Exemplaren an verschiedenen Orten der
Ausstellung im Betriebe waren und durchaus geräuschlos ihre Arbeit verrichteten,
haben trotzdem heute kaum mehr als historischen Werth. Am meisten gilt dies von der Lenoir'schen Maschine. Bei der auſserordentlich
geringen Tourenzahl, welche diese Maschinen in Folge der geschilderten Anordnung
nur haben können (Lenoir 40, Hugon 80 in der Minute) wird die spontan
auftretende Explosionskraft des unter atmosphärischem Druck stehenden
Gasgemisches nur sehr unvollkommen ausgenutzt. Der Haupttheil des Arbeitswerthes
setzt sich in nutzlose und schädliche Wärme um, weshalb beide Maschinen auch
einen enormen Verbrauch an Kühlwasser für die Mantelfläche des
Explosionscylinders aufweisen. Hugon hat zwar den
Kühlwasserverbrauch etwas herabzuziehen versucht durch periodisch wiederkehrende
minimale Wassereinspritzungen in den Cylinder; doch beträgt der Bedarf noch
immer 5001 für die Stunde und
Pferdestärke.
Fig. 1. Taf. 24 zeigt eine Ansicht der auf der Ausstellung
vertretenen Hugon'schen Maschine. A ist der doppelt wirkende Arbeitscylinder, dessen
Bewegung mittels Kreuzkopf und Lenkstange auf die Kurbel B übertragen wird. Die Steuerung des seitlich angebrachten Schiebers
C, durch welchen die Füllung der Maschine
bewirkt wird, ist eine absetzende und erfolgt durch eine Kurvenscheibe von der
Arbeitswelle aus. Um einen möglichst gleichmäſsigen Druck in der Gaszuleitung zu
erzielen, hat Hugon an seinen neueren Maschinen
kleine Blasebälge D angeordnet, deren Bewegung
ebenfalls durch Kurvenscheiben abgeleitet wird. Die Regulirung der Maschine
erfolgt durch Drosselung des eintretenden Gases.
Bei einem mit einer nominell 0e,5-Maschine vorgenommenen Versuch machte dieselbe minutlich 80
Touren, während die Belastung des 1m,50 langen
ausbalancirten Zaumes 4k betrug. Die Leistung
berechnet sich hiernach auf:
\frac{4\times1,50\times80}{716,2}=0^e,69.
Die Maschine verbrauchte während des Versuches
14001 Gas stündlich, was für Stunde und
Pferdestärke 2cbm,03 ergibt.
Fig. 2., Bd. 230, S. 291
Fig. 2 zeigt den Verlauf des
während des Versuches entnommenen Diagrammes. Die Zündung erfolgt, wenn der
Kolben 0,2 seines Hubes vollzogen hat wobei die Spannung plötzlich auf 3at,25 steigt. Im weiteren Verlauf fällt die
Spannungscurve erheblich unter die Atmosphärenlinie und bleibt auch während des
gröſseren Theiles des Rücklaufes unterhalb derselben; diese Erscheinung ist
hauptsächlich der Wirkung- des schnell condensirenden Wasserdampfes
zuzuschreiben.
Die Preise für die Hugon'schen Gasmaschinen stellen
sich folgendermaſsen:
⅕
⅓
½
1
2e
1200
1700
1900
2200
2800
Franken.
Der Preis für die ausgestellte 1e-Lenoir'sche Maschine betrug 1800 Fr.; doch wies
dieselbe einen Gasverbrauch von über 3cbm für
Stunde und Pferd auf.
Wenn beide Maschinen trotz ihrer theuren Unterhaltung doch in mehreren hundert
Exemplaren in die Kreise des Kleingewerbes gedrungen sind, so beweist dies nur
die Nothwendigkeit eines geräuschlosen Kleinmotors, der ohne Gefahr in allen
Stockwerken bewohnter Häuser aufgestellt werden kann.
Von wahrhaft dominirender Bedeutung war die Otto'sche Gasmaschine (vgl. *1878 228 201), welche in zahlreichen
Exemplaren in allen Theilen der Ausstellung ihre geräuschlosen Dienste
verrichtete. Der Otto'sche Motor schlieſst sich im
Hauptprincip den besprochenen Maschinen von Lenoir
und Hugon an; wie diese nutzt auch er die
Explosions- und Expansivkraft eines entzündeten Gasgemisches direct aus. Die
Neuerungen bestehen darin (vgl. Fig. 3
bis 8 Taf.
24), daſs das Gasgemisch vor der Zündung comprimirt wird, daſs die Zündung
selbst eine allmälige ist, und daſs in Folge einer groſsen Kolbengeschwindigkeit
(die Maschine macht 160 bis 180 Umdrehungen in der Minute) die starke und
plötzliche Expansion ziemlich vollständig ausgenutzt werden kann. In Kürze läſst
sich die Anordnung und Wirkungsweise folgendermaſsen schildern.
Der liegende Cylinder der Maschine ist etwas länger als der Kolbenhub, so daſs,
wenn der Kolben sich in der innersten Stellung befindet, zwischen ihm und dem
Cylinderboden noch ein angemessener Raum übrig bleibt. Dieser Raum ist mit einem
Theil der von der letzten Füllung herrührenden gasigen Verbrennungsproducte
gefüllt. Das Gemisch aus Gas und Luft, die eigentliche Ladung, wird in die
Maschine bei atmosphärischer Spannung eingeführt, während der Kolben seinen Hub
auswärts verrichtet. Die Maschine hat zu diesem Behuf einen Schieber mit
geeigneten Oeffnungen, dessen Bewegung so regulirt ist, daſs während der ersten
Hälfte des Kolbenhubes Luft allein in den Cylinder tritt, während bei dem
zweiten Theile dieses Hubes eine Mischung von Gas und Luft eingesaugt werden
kann. Der Cylinder ist jetzt mit drei Schichten verschiedener Gasarten gefüllt:
zunächst dem Kolben befinden sich rückständige Verbrennungsgase, dann Luft und
schlieſslich das Gemisch aus Gas und Luft. Der Kolben der Maschine geht nun
zurück und verdichtet den Inhalt des Cylinders bis auf den zuerst erwähnten
Raum, wobei die Erhaltung der Schichten mehr oder weniger verschwindet und die
Gase selbst sich mit einander vermischen; immerhin wird aber am Cylinderboden
das Gasgemisch
am meisten gesättigt bleiben. Durch den Schieber der Maschine wird nun eine
Verbindung hergestellt zwischen einer kleinen, von auſsen hereingeleiteten
Vermittlungsflamme und dem Inhalte des Cylinders. Während der Kolben im todten
Punkt steht, erfolgt die Zündung und die Explosion der ersten Schichten. Eine
Explosion der gesammten eingeschlossenen Ladung kann in Folge der geschilderten
Anordnung nicht stattfinden, die Flamme wird sich gewissermaſsen nur
schrittweise von Schicht zu Schicht weiter verbreiten. Die hierdurch
hervorgerufene allmälige Expansion überträgt nutzbare Arbeit auf den Kolben und
weiterhin auf ein Schwungrad, dessen lebendige Kraft den abermaligen Rückgang
des Kolbens und den damit verbundenen Austritt der Verbrennungsproducte durch
ein geeignetes Ventil, sowie die Compression in der nächsten Arbeitsperiode zu
leisten hat. Die Maschine ist hiernach halbwirkend, indem ein Arbeitshub sich
auf zwei Umdrehungen des Schwungrades vertheilt.
Zweckentsprechend und einfach ist die allgemeine Anordnung der Maschine (Fig. 3). Der Cylinder A ist liegend
ausgeführt und mit einem Wassermantel versehen, um einer zu groſsen Erhitzung
des Cylinders vorzubeugen. Die abzuleitende Wärme ist nicht übermäſsig und
verlangt nicht, wie bei den Maschinen von Lenoir
und Hugon, einen constanten Durchfluſs kalten
Wassers. Die Anwendung eines geschlossenen Behälters genügt, die Temperatur auf
ziemlich niederer Höhe zu erhalten. Der hintere Theil des Cylinders ist rund
oder conisch auslaufend gestaltet und dazu bestimmt, bei der Compression die im
Cylinder enthaltenen Gase aufzunehmen. Der Boden des Cylinders ist ferner
durchbohrt und hat eine Oeffnung g, durch welche
die Füllung der Maschine und die Zündung der Ladung erfolgt; die Oeffnung selbst
wird durch einen Schieber B verschlossen. Eine
zweite Oeffnung h im hinteren Theile des Cylinders
dient für die Ausstoſsung der Verbrennungsproducte. Die Oeffnung mündet in einen
Kanal, der unten oder seitlich durch ein einfaches Kegelventil mittels
Federdrück geschlossen wird und durch Hebedaumen von der Maschinenwelle zu
geeigneter Zeit geöffnet werden kann. C ist der
Kolben der Maschine, der mittels Kreuzkopf und Lenkstange seine Bewegung auf ein
starkes Schwungrad D überträgt. Die Steuerung der
Maschine erfolgt durch eine Hilfswelle E, welche
seitlich neben dem Cylinder angeordnet ist und ihre Drehung von der Hauptwelle
aus mittels Kegelräder unter einer Uebersetzung 2 : 1 erhält, so daſs also die
Steuerwelle nur eine Umdrehung ausführt, während der Kolben der Maschine 2
Doppelhübe vollzieht. Die Hilfswelle ist entsprechend gelagert und trägt an
ihrem linken Ende eine Kurbel F, von welcher der
Schieber B seine hin- und hergehende Bewegung
erhält.
Da eine Arbeitsperiode 4 Kolbenhübe umfaſst, so werden auch in
der Steuerung vier verschiedene Phasen unterschieden werden müssen. Ein kleines
Diagramm Fig. 4 läſst die relativen Stellungen des Kolbens und des Schiebers
besser zur Anschauung bringen.
A ist der Deckel des Schiebers;
der Schieber B tritt zur Linken heraus und empfängt
seine Bewegung von der rechtsliegenden Kurbel C.
Schlägt man mit dem Radius der Arbeitskurbel um C
einen concentrischen Kreis, so erhält man in den Endpunkten des Durchmessers die
den 4 Perioden der Steuerung entsprechenden und mit I bis IV bezeichneten Kolbenstellungen.
Während die Arbeitskurbel ihren Kreis zweimal durchläuft, beschreibt die
Schieberkurbel den ihrigen nur einmal. Die Anfangsstellung der Schieberkurbel
eilt der der Kolbenkurbel ferner um 135° vor, so daſs also in den mit 1 bis 4 bezeichneten
Punkten die den Kolbenstellungen I bis IV entsprechenden Stellungen der Schieberkurbel
erhalten werden. Während der ersten Periode geht der Kolben nach vorn von I nach II, die
Schieberkurbel bewegt sich von 1 nach 2; der Schieber hat am Anfang und am Ende der
ersten Periode dieselbe Stellung inne. Während dieses Zeitraumes hat die Füllung
der Maschine stattzufinden. Während der zweiten Periode geht der Kolben von II nach III zurück und
vollzieht die Compression. Der Schieber hat auf dem Wege 2 bis 3 die Maschine geschlossen zu
halten. Zu Anfang der dritten Periode, während welcher der Kolben wieder seinen
Hub nach auſsen von III bis IV zurücklegt, hat der Schieber die Zündung der Ladung zu
bewerkstelligen. Dies geschieht in der Schieberkurbelstellung 3. Es ist zu beachten, daſs der Schieber zu Anfang
und zu Ende dieser Periode wieder dieselbe Stellung inne hat. Während der
vierten Periode geht der Kolben zurück von IV nach
I, und es erfolgt die Ausstoſsung eines Theiles
der gasigen Verbrennungsrückstände. Da dies durch ein besonderes Ventil ohne
Zuhilfenahme des Schiebers geschieht, so hat dieser in der vierten Periode die
Maschine geschlossen zu halten.
Fig. 5 zeigt in einem Horizontalschnitt die Stellung des Schiebers am
Anfang der ersten Periode, und zwar mir diejenigen Durchbohrungen, welche
während dieser Periode zur Wirkung kommen. Der Schieber hat eine muldenförmige
Höhlung mit zwei Oeffnungen a und b auf seiner Innenseite. Bewegt sich der Schieber
nach rechts, so kommt a mit der Oeffnung g im Cylinderboden in Verbindung, b mit einem Kanal d,
durch welchen atmosphärische Luft zugeführt wird. Während der ersten Periode
werden also die Oeffnungen g und d in Verbindung gesetzt, und da der Kolben sich
nach auſsen bewegt, so wird während der ganzen Dauer des Hubes atmosphärische
Luft eingesaugt. Die Mulde hat aber auch eine Durchbohrung e nach der Auſsenseite des Schiebers, welche bei
der gedachten Bewegung mit einer Oeffnung f des
Schieberdeckels communicirt. Diese Oeffnung f steht
in Verbindung mit einer senkrechten Durchbohrung des Deckels, in welche die
Gaszuleitungsröhre mündet, so daſs während der Bewegung des Schiebers von 1 nach 2 (Fig. 4) auch die nöthige Gasmenge eingesaugt werden kann.
Die Luftzuführung findet während der ganzen Dauer der Periode statt. Das Gas
tritt jedoch nur während des letzten Theiles derselben in die Maschine. Zu
diesem Behufe ist in die Gasleitung ein Ventil eingeschaltet, welches von der
Steuerwelle aus in einer noch näher zu erläuternden Weise nur während des
letzteren Theiles der Periode offen gehalten wird. Die Durchbohrung im Rücken
des Schiebers besteht nicht in einem Schlitz, sondern in einer Reihe von kleinen
Löchern, so daſs das
Gas in einer feinen Vertheilung mit der Luft zusammentrifft und sich leicht mit
derselben vermischt.
Während der Compressionsperiode erfolgt die Entstehung der Vermittlungsflamme und
am Ende derselben die Zündung. Unmittelbar vor der letzteren ist noch ein
dritter Moment als ebenso wichtig abzusondern. Da nämlich die Ladung des
Cylinders sich am Ende der zweiten Periode in starker Compression befindet, so
würde, wenn die Vermittlungsflamme, deren Gase nur unter atmosphärischem Druck
stehen, vor die Cylinderöffnung kommt, der Eintritt derselben in den Cylinder
sehr erschwert sein. Otto hat deshalb eine
besondere Vorkehrung getroffen. Kurz vor der Zündung wird nämlich das brennende
Gas der Vermittlungsflamme mit einer feinen Durchbohrung des Cylinderbodens in
Verbindung gesetzt und seine Spannung mit der im Cylinder herrschenden in
Gleichgewicht gebracht. Hiernach sind die drei kurz vor der Schieberstellung 3 zu beachtenden Momente: 1) Entstehung der
Vermittlungsflamme, 2) Herstellung des Gleichgewichtes der Spannungen und 3)
Zündung.
Fig. 6 zeigt zunächst die Entstehung der Vermittlungsflamme in einem
Normalschnitt durch den Schieber und seinen Deckel. Der Schieber hat eine
gabelförmige Höhlung a, welche in zwei Oeffnungen
auf der Auſsenseite desselben mündet, aber auch nach innen sich öffnet.
Auſserdem communicirt damit eine enge Durchbohrung in senkrechter Richtung, von
welcher nach links und nach rechts je ein kleiner Kanal sich abzweigt. Der
Schieberdeckel hat an dieser Stelle zwei schlitzförmige Oeffnungen b und c, welche mit
den erstgedachten des Schiebers sich decken. Vor der oberen Oeffnung brennt in
einem kleinen Schornstein eine Stichflamme, welche die Entzündung der
Vermittlungsflamme zu bewerkstelligen hat. Wird angenommen, daſs sich der
Hohlraum im Schieber mit Gas habe füllen können, so wird, da durch c Luft in genügender Menge zutreten kann, die
Zündung dieses Gemisches an der brennenden Flamme erfolgen. Die Zuführung des
Gases für diesen Zweck geschieht nun durch den nach rechts abzweigenden kleinen
Kanal; dieser deckt sich nämlich in der gezeichneten Stellung mit einer
länglichen, in der Schubrichtung laufenden, grubenartigen Vertiefung des
Schieberdeckels, welche mit einem senkrecht durch letzteren geführten Gasrohre
in Verbindung steht.
Sobald die Zündung der Vermittlungsflamme erfolgt ist, wird die Verbindung der
Höhlung a mit den Oeffnungen des Schieberdeckels
wieder unterbrochen und es tritt der zweite Moment ein: Die Egalisirung der
Spannungen. Fig. 7
zeigt diesen Zustand zugleich mit dem unmittelbar darauf folgenden der Zündung.
Der nach links sich abzweigende Kanal des Schiebers tritt vor eine kleine
Durchbohrung h des Cylinders; die starke Spannung
im Innern des Cylinders theilt sich hierdurch dem Hohlraum des Schiebers mit,
die Vermittlungsflamme wird verdichtet, und da im nächsten Augenblick die
Oeffnung a mit der Eintrittsöffnung g in den Cylinder communicirt, so kann die Flamme
ohne Widerstand in diesen hineinschlagen und die Entzündung der Ladung (oder
richtiger eines an dem Cylinderboden liegenden Theiles derselben) bewirken. In
der dritten Periode findet nach und nach die weitere Verbrennung der in
Schichten gelagerten Ladung und demgemäſs eine allmälige Expansion statt.
Von hervorragendem Einfluſs auf die Steuerung ist das oben erwähnte Ventil,
welches zu gleicher Zeit die Regulirung der Maschine bewirkt. In die
Gaszuführung, welche das zur Füllung nöthige Gas liefert, und die, wie gezeigt,
in den Deckel des Schiebers mündet, ist eine Kammer K (Fig. 8)
eingeschaltet, in welcher ein Kegelventil die Verbindung mit dem Schieber offen
halten oder unterbrechen kann. Das Ventil ist durch eine Spiralfeder
geschlossen, kann aber durch einen Hebel H, der
gegen die Ventilstange stöſst, geöffnet werden. Die Oeffnung erfolgt, sobald der
Hebedaumen D, der mit der Steuerwelle E rotirt, gegen eine Rolle am anderen Ende dieses
Hebels stöſst. Der Hebedaumen selbst, von wenig gröſserer Breite als die Rolle,
sitzt auf einem Muff M, welcher gezwungen ist, mit
der Steuerwelle zu rotiren, in der Längsrichtung auf derselben aber verschoben
werden kann. Die Verschiebung geschieht durch den kleinen Regulator R. So lange die Maschine mit der festgesetzten
Umdrehungszahl läuft, welche 160 bis 180 in der Minute ist, befindet sich der
Hebedaumen in solcher Lage, daſs er bei jeder Umdrehung der Steuerwelle, also
bei jeder zweiten Umdrehung der Hauptwelle, gegen die Rolle des Ventilhebels
stöſst und das Ventil für eine festgesetzte Zeit regelmäſsig öffnet, so daſs die
Füllung der Maschine in der beschriebenen Weise stattfinden kann. Läuft die
Maschine zu schnell, so hebt der Regulator seinen Halsmuff, den darin
eingreifenden Winkelhebel W und rückt den
Hebedaumen nach links; die Rolle wird nicht gehoben, mithin auch keine frische
Gasladung in den Cylinder geschickt. Die Ladung unterbleibt so lange, bis die
Schnelligkeit der Maschine wieder auf das normale Maſs gesunken ist. Hiernach
ist klar, daſs die Füllung der Maschine mit Gas immer in derselben Stärke
erfolgt, da der Hebedaumen dem Ventil entweder eine volle Ladung oder gar keine
erlaubt. Der Gang der Maschine wird mithin durch die Anzahl der Ladungen
regulirt, die entweder hinter einander oder in Zwischenräumen erfolgen, je
nachdem die von der Maschine zu leistende Arbeit es verlangt, während die
Umdrehungszahl selbst nahezu constant erhalten bleibt. Das Austrittsventil wird
durch einen Hebel A geöffnet, wenn der auf dem Muff
N sitzende Hebedaumen denselben
niederdrückt.
Eine andere Vorrichtung bezweckt eine Erleichterung beim Anlaſsen des Motors. Da
das Schwungrad hierbei von Hand in möglichst schnelle Umdrehung gesetzt werden
muſs, so ist zur Ueberwindung der Compressionsperiode eine ansehnliche Arbeit
aufzuwenden. Auf dem Muff N ist deshalb noch ein
zweiter Hebedaumen P angebracht in geringerer
Breite als derjenige, welcher den Austritt zu reguliren hat, so daſs er in der
gezeichneten Stellung auf den Hahn A nicht wirken
kann. Soll die Maschine in Gang gesetzt werden, so wird der Muff N auf der Steuerwelle nach rechts geschoben. Der
Hebedaumen P kommt mit der Rolle des Hebels A in Eingriff und öffnet das Austrittsventil
während der Compressionsperiode, so daſs ein Theil der Gase wieder austreten
kann.
Bei der hohen Bedeutung, welche der Otto'schen Gasmaschine für die Entwicklung der Kleinmotorenfrage
zugeschrieben werden muſs, wird die Mittheilung der nachfolgenden Protokolle
über zwei ausführliche, mit dem Motor vorgenommene Versuchsreihen nicht ohne
Interesse sein, welche theils in Berlin, theils in Erfurt vom Verfasser
gemeinsam mit Hrn. E. Brauer, Docent für Meſskunde
an der Königl. Gewerbe-Akademie, ausgeführt worden sind.
1) Die Versuchsreihe mit einem Otto'schen Gasmotor von nominell 2e
bezweckte die Ermittelung des stündlichen Gasverbrauches der Maschine für 1e so wie die Feststellung des Verhältnisses
zwischen indicirter und Nutz-Arbeit. Zu diesem Zwecke wurde die Maschine mit
einem Prony'schen Zaum an einer durch Riemen
betriebenen Vorgelegewelle gebremst und gleichzeitig an einem Gaszähler der
Verbrauch an Leuchtgas beobachtet; auſserdem wurden mit einem Richards'schen Indicator Diagramme genommen.
Gemessener
Cylinderdurchmesser
140mm
"
Kolbenhub
280mm.
I
II
Datum des Versuches
21. März 1878
21. März 1878
Zeit
11 bis 12 Uhr V.
3 bis 3½ Uhr N.
Dauer in Stunden
1,0
0,5
Minutlliche Tourenzahl der
Maschine
184
180
„
Vorgelegewelle
122,77
120,1
Belastung des äquilibrirten
Zaums
6k
12k,5
Hebellänge desselben
1m
1m
Explosionszahl in der Minute nach
10Beobachtungen
44
77
Mitteldruck im Cylinder für Aus-
und Eingang des Kolbens bei der Explosion, aus 6
Diagrammen mit dem Amsler'- schen
Planimeter ermittelt (auf 1qc)
4k,888
4k,338
Gebremste Arbeitsstärke
1e,0285
2e,096
Indicirte Arbeitsstärke
2e,0600
3e,199
Nutzeffect
0,50
0,655
Gasverbrauch während des
Versuches
1cbm,5
1cbm,25
Gasverbrauch für Stunde und
Pferd
1cbm,46
1cbm,19
Die Widerstände durch das Vorgelege hätten eigentlich zu der
gebremsten Arbeit noch addirt werden müssen. Dieselben konnten indeſs nicht
genau ermittelt werden und blieben daher unberücksichtigt. Bringt man sie nach
rechnungsmäſsiger Veranschlagung mit 4 bis 5 Proc. der Gesammtleistung in
Ansatz, so würde im Versuch II der Gasverbrauch auf 1cbm,13 für Stunde und Pferd sinken.
Berlin, 21. März 1878.
E. Brauer. Dr. A. Slaby.
2) Die Versuchsreihe mit einem Otto'schen Gasmotor von nominell 4c
hatten denselben Zweck wie die vorigen und erfolgte in gleicher Weise mit dem
Prony'schen Zaum und dem Indicator. Der
Gaszähler diente leider nicht ausschlieſslich für die betreffende Maschine,
sondern für die ganze Ausstellung. Es wurde jedoch Sorge getragen, daſs während, der
Beobachtungszeit kein anderer Gasverbrauch stattfand; auch wurden durch
3stündige Beobachtung die durch Undichtheiten des Rohrsystemes entstehenden
Verluste zu 0cbm,22 für 1 Stunde ermittelt und
in Abzug gebracht.
Gemessener
Cylinderdurchmesser
170mm
"
Kolbenhub
345mm.
Datum des Versuches
12. August 1878
Zeit
10 bis 12 U. 4 M. N.
Dauer in Stunden
132/60
Minutliche Tourenzahl der
Maschine
159,4
Reducirtes Gewicht am Bremszaum
17k,9
Hebellänge desselben
1m
Explosionszahl in der Minute
79
Mitteldruck im Cylinder für Aus- und
Eingang des Kolbens bei der Explosion aus 12 Diagrammen berechnet
(auf 1qc)
5k,49
Gebremste Arbeitsstärke
3e,98
Indicirte Arbeitsstärke
5e,732
Nutzeffect
0,695
Stündlicher Gasverbrauch
4cbm,47
Stündlicher Gasverlust
0cbm,22
Gasverbrauch für Stunde und
Pferd
1cbm,07
Erfurt, 12. August 1878.
E. Brauer.
Fig. 9 ist die Abbildung eines
bei den Erfurter Versuchen aufgenommenen Diagramm es in natürlicher Gröſse; der
Maſsstab der benutzten Indicatorfeder war 1at
= 3mm,15. Die gerade Linie AB entspricht der Speiseperiode;
Fig. 9., Bd. 230, S. 298
BC zeigt den Verlauf
der Compression, bei welcher sich die Spannung bis auf 2at Ueberdruck erhebt. Die Zündung erfolgt im
todten Punkt und die Spannung hebt sich schnell auf 10at und darüber. Es kann hiernach kein Zweifel
darüber obwalten, daſs im ersten Moment der Zündung eine wirkliche Explosion
erfolgt; daſs diese aber nur die in unmittelbarer Nähe des Cylinderbodens
befindlichen Schichten umfaſst, lehrt der weitere Verlauf der Expansionscurve
DE. Sollte die Explosion sich über den
gesammten Inhalt des Cylinders erstrecken, so müſste die Expansionscurve ähnlich
wie in dem Diagramm der Hugon'schen Maschine (Fig. 2 S. 291) sehr schnell fallen. Die allgemeine
und sanfte Neigung der Curve DE drängt zu der
Annahme, daſs die Verbrennung der eingeschlossenen Gase fast während des ganzen
Kolbenhubes vor sich geht, indem die Zündung sich von Schicht zu Schicht weiter
nach vorn verbreitet. Die Linie BA entspricht
schlieſslich der Entleerungsperiode.
Die Otto'sche Gasmaschine war in
Paris in verschiedenen Gröſsen (1, 2, 4, 6 und 8e) durch französische und belgische Firmen vertreten, welche vom
deutschen Patentträger das Recht der Fabrikation erworben haben. Die Maschinen
hatten folgende Preisnotirungen:
1
2
4
6
8e
2300
3000
4000
5200
6000
Franken.
Es verdient hervorgehoben zu werden, daſs die Otto'sche Maschine als eines der werthvollsten und interessantesten
Ausstellungsobjecte ungetheilte Anerkennung und Bewunderung gefunden hat.
(Schluſs folgt.)
Dr. A. Slaby.
A. Lafargue's hydraulischer
Steuerapparat für Schiffe (Fig. 1
Taf. 25).
Das festgelagerte Steuerruder R erhält auf seinem oberen
Ende einen steilgängigen Schraubenmuff aufgekeilt, in welchen die schraubenförmig
versetzten Zähne der hohlen Kolbenstange eines Kolbens eingreifen, der in einem
Cylinder hydraulischem Druck ausgesetzt ist. Die Stange ist durch einen Kreuzkopf
geradegeführt; in Folge dessen dreht sich das Ruder beim Auf- und Niedergehen des
Kolbens. Dieser erhält von unten durch das Röhrchen a
constanten Wasserdruck, von oben kann durch b entweder
Druckwasser zu- oder ausgelassen werden; dem entsprechend sinkt oder steigt der
Kolben und dreht sich das Ruder rechts oder links. Sicherheitsventile am
hydraulischen Cylinder verhindern das Ueberschreiten eines bestimmten Druckes, so
daſs bei schwerer See das Steuerruder momentan nachgeben kann, dann aber sofort
wieder seine richtige Stellung einnimmt.
Es ist selbstverständlich Vorsorge getroffen, das Ruder eventuell auch von Hand zu
drehen; ferner wird die Bewegung desselben auf einen Zeiger übertragen, der die
jedesmalige Stellung des Ruders genau anzeigt.
Der Apparat ist von Martin und Comp. in London
ausgestellt und in verschiedenen Ländern patentirt (vgl. *D. R. P. Nr. 951 vom 25.
August 1877).
Wn.
Bretsagegatter und groſse vierseitige
Holzhobelmaschine von A. Ransome und Comp. (Fig. 2 bis 7 Taf.
25 und Fig. 7
Tafel 26).
Das in Fig. 2 bis 7 Taf. 25
dargestellte Sägegatter eignet sich besonders für solche Fälle, in welchen nur
geringe Mengen Schnittwaare mit einer geringen verfügbaren Kraft erzeugt werden
sollen. Unter diesen Umständen ist die Anwendung eines einfachen Sägegatters für
Bohlen und Breter sehr zweckmäſsig, welches sich übrigens auch für gröſsere
Sägeanlagen als recht nützlich erweist. Die Leichtigkeit der Auswechslung der
Sägeblätter läſst es auch zum Zertheilen kleinerer Partien Schnittmaterials sehr
bequem erscheinen, ganz abgesehen davon, daſs durch die Anwendung desselben die
Gatter mit breiten Rahmen anderweitig besser ausgenutzt werden können.
Besonders beachtenswerth ist die für diese Sägegatter erforderliche geringe
Fundirung. Die zwei kleineren Modelle derselben sind so aufgestellt, daſs die obere
Kante der Fundamentplatte sich mit dem Fuſsboden vergleicht, wie die Fig. 2 und
3 zeigen; die zwei gröſseren Modelle reichen mit der Fundamentplatte nur
wenig tiefer hinab, wie aus den Fig. 4 und
5 ersichtlich ist. Sie sind gewöhnlich auf zwei Fundamentsteine gestellt,
zwischen welchen ein freier Raum für die hinabfallenden Späne vorhanden ist.
Die Querschnittsdimensionen des Rahmens sind auf das kleinste zulässige Maſs
reducirt, um einen möglichst leichten Rahmen zu erhalten, welcher die Anwendung
möglichst hoher Schnittgeschwindigkeit und somit die Erzielung groſser
Leistungsfähigkeit gestattet. Das Rahmenquerstück ist aus zwei Stücken flachen
Stahles gebildet und die Verbindung desselben mit den Rahmensäulen durch
Winkelstücke hergestellt. Die Rahmenweite ist auf das nothwendige, durch die Gröſse
der zu schneidenden Bohlen bestimmte Maſs beschränkt und in Folge dessen der Rahmen
trotz seiner geringen Querschnittsdimensionen stark genug, um 16 Sägeblätter, wovon
jedes mit einigen Tonnen gespannt ist, sicher zu fassen. Die Rahmensäulen sind im
Querschnitte cannelirt und die Führungen so angeordnet, daſs ihnen auch ein geringes
Verziehen der Rahmensäulen nicht Eintrag thut, daher hier nicht die absolute
Genauigkeit erforderlich ist wie bei V-förmigen Führungen. Die rotirenden Massen der
Kurbel und jene der Leitstange sind durch ein an die Kurbel auf der
entgegengesetzten Seite des Kurbelarmes angeschmiedetes Gegengewicht vollständig
ausgeglichen und ist überdies ein schweres Schwungrad zur Erzielung regelmäſsigen
Ganges vorhanden. Dieses Schwungrad ist so berechnet, daſs die Säge von irgend einer
Stellung angelassen werden kann, und die dadurch veranlaſsten horizontalen
Schwingungen werden durch die maſsive Bettplatte aufgenommen, auf welcher die Lager
der Antriebwelle befestigt sind. Ein solches Sägegatter kann ohne weiteres 350
Umdrehungen in der Minute machen, was bei 356mm
Hub eine secundliche Schnittgeschwindigkeit von 4m,150 ergibt – ein Resultat, welches das sonst im Allgemeinen erzielte um rund
100 Proc. übersteigt. Das ausgestellte Sägegatter, welches das Schneiden von Bohlen
bis 350mm hoch und 100mm breit gestattet, soll normal mit 300 Touren in der Minute arbeiten. Es
gestattet das Einspannen von 14 Sägeblättern und erfordert einen Kraftaufwand von
3e. Die Antriebriemenscheiben haben 500mm Durchmesser.
Der rückwärtige Querbalken des Gatters ist so eingelegt, daſs er das Ausnehmen der
Sägeblätter erleichtert. Eine viereckige Oeffnung in der Bettplatte gestattet das
Durchfallen der Sägespäne durch das Fundament und läſst diese in den Keller
gelangen. Der Vorschub des Arbeitsstückes erfolgt durch eine glatte verticale Rolle
und zwei der Breite des Arbeitsstückes entsprechend vertical verstellbare
Führungsstücke, zwischen welchen sich die aus mehreren Theilen bestehende
Rückenführungsrolle befindet. Letztere wird durch in guſseisernen Gehäusen
eingeschlossene kräftige Spiralfedern gestützt, um die Führungsstücke gegen alle
unnöthigen Drücke zu schützen. Das Arbeitsstück wird daher nur zwischen Rollen
vorgeschoben und erhält durch die verstellbaren Führungsstücke blos die gerade
Richtung. Die Welle der vorderen Rollen ist in gleicher Weise mit zwei kräftigen
adjustirbaren Federn versehen, welche es erlauben, daſs sich die Rollen auch dann
ihrer ganzen Länge nach an das Arbeitsstück anlegen, wenn die Seitenflächen
desselben nicht genau parallel sind. Der erforderliche Druck auf das Arbeitsstück
wird bei dem in Fig. 4 und
5 dargestellten Gatter durch einen Hebel erzielt, welcher mit Getrieben
und Zahnstangen auf die Gleitbacken wirkt, in denen die äuſsere Rolle gelagert ist
und am freien Ende durch ein mittels einer Schnur angehängtes Gewicht seitwärts
gezogen wird. Die Schnur ist über eine Rolle geleitet, um den Zug des Gewichtes in
die horizontale Schwingungsebene des Hebels zu übertragen. Der Antrieb der
verticalen Wellen, auf welchen die Rollen aufgekeilt sind, wird durch zwei Paar
Schrägräder bewirkt, das treibende Rad jedes Paares ist auf einer horizontalen
Querwelle verschiebbar. Diese Schrägräder sind über dem Arbeitsstück angebracht und
durch einen guſseisernen Deckel gegen das Hineinfallen der Sägespäne geschützt. Der
Vorschubmechanismus wird durch Frictionsscheibe, Sperrkegel, Hebelübersetzung und
Excenter angetrieben, wie aus den Fig. 4 und
5 deutlich ersichtlich ist. Die Gröſse des Vorschubes kann durch Handrad
und Schraube leicht gewechselt werden, und zwar von 0 bis 9mm,5 für den Hub, und es können 15 Breter von 4mm Dicke aus einer Bohle von 76mm Dicke mit einem totalen Vorschub von 460mm in der Minute mit Sicherheit geschnitten
werden. Für Schmierung ist allseits in zweckmäſsiger Weise vorgesorgt.
Bei dem kleineren Gatter (Fig. 2 und
3) sind die Schrägräder für den Antrieb der verticalen Vorschubwalzen
unter dem Arbeitsstücke angebracht. Das Gewicht wirkt hier durch einen Winkelhebel
auf eine verschiebbare Schnecke und durch diese mittels des damit im Eingriffe
stehenden Schneckenrades auf die Achse der Getriebe, welche wie bei dem vorgenannten
Gatter in Zahnstangen eingreifen. Ein auf der Schneckenwelle angebrachtes Handrad
gestattet das grobe Nachstellen der Vorschub walzen von Hand. Zur Unterstützung
langer Arbeitsstücke sind 4 Ständer mit Tragrollen (Fig. 6
bezieh. 7) bei jedem
Gatter vorhanden. Die auſsen glatten, nicht verrippten Ständer geben der ganzen
Maschine ein recht nettes Ansehen. Der breite Fuſs der Ständer sichert der
aufgestellten Maschine hohe Stabilität.
Sehr beachtenswerthe Details weisen die beiden vierseitigen Holzhobelmaschinen auf,
welche von A. Ransome und Comp. zur Ausstellung
gebracht wurden, von denen die eine, die groſse vierseitige Holzhobelmaschine, in
Fig. 7 Taf. 26 dargestellt ist. Wir finden an derselben alle durch die
vieljährigen Erfahrungen der Erzeuger und Verwender gebotenen Verbesserungen zur Anwendung
gebracht, um vollkommenste Arbeit mit gröſster Geschwindigkeit zu erzielen. Die vier
Messerwellen, welche die auch sonst gebräuchliche relative Lage gegen einander
besitzen, haben in Vergleich der sonst gewöhnlichen Anordnung den Platz mit den vier
cylindrischen Vorschubwalzen vertauscht und dem entsprechend auch entgegengesetzt
gerichtete Umdrehungsbewegung. Es wird daher das Arbeitsstück hier zuerst von der
oberen, dann erst von den beiden seitlichen, und zuletzt von der unteren Messerwelle
angegriffen. Durch diese Anordnung ist die sonst in der Mitte der Maschine ziemlich
unzugängliche und unbequem zu bedienende untere Messerwelle an das Ende der Maschine
gebracht und dort dem Maschinenwärter bequem zur Hand gelegt. Gleichzeitig wurde
diese Messerwelle zur Einstellung der Spandicke verstellbar angeordnet und mit ihr
zur Unterstützung des dieselbe überschreitenden Arbeitsstückes, dessen untere Fläche
nunmehr um die Dicke des losgetrennten Spanes höher liegt, ein Tisch in Verbindung
gebracht, welcher um ein Gelenk wegdrehbar ist, um das freie Herantreten des
Maschinenwärters an die Messer welle zu gestatten.
Die sehr zweckmäſsig angeordnete Pressungsvorrichtung hält das von den vier direct
angetriebenen Vorschubwalzen vorgeschobene Arbeitsstück innerhalb des
Arbeitsbereiches der Messerwalzen fest auf den Tisch nieder und verhindert so die
dem Ansehen der erzielten Arbeit auſserordentlich abträglichen Vibrationen des
Arbeitsstückes vollständig. Die Messerwellen sind aus Specialstahl in einem Stücke
beschmiedet und laufen in Ransome's verbesserten
selbstschmierenden Lagern, welche auſserordentlich hohe Umdrehungszahlen für die
Messerwellen erlauben. Die Vorschubgeschwindigkeit kann mit Leichtigkeit von 4 bis
9m in der Minute verändert werden, je nachdem
es die Art der Hobelarbeit oder das Material des Arbeitsstückes bedingt.
Die ausgestellte Maschine, welche noch nicht das gröſste Modell nach diesem Typus
ist, gestattet das Hobeln bis zu 300mm Höhe und
100mm Breite und erfordert zum Betriebe
ungefähr 6e.
Nuthstoſsmaschinen von A. Pihet in
Paris (Fig. 1
bis 6 Taf.
26).
Die auf Taf. 26 Fig. 1 bis
3 dargestellte Nuthstoſsmaschine ist mit einer im Kreise verstellbaren
Führungsplatte für den Stöſsel versehen, um Gegenstände unter jedem beliebigen
Winkel (0 bis 45° nach rechts und links) gegen die Tischfläche bestoſsen zu können.
Der Ständer der Maschine ist zu diesem Zwecke oben mit einer kreisrunden Flansche
versehen, die einen Schlitz eingedreht enthält, in welchen die Köpfe der
Befestigungsschrauben der Führungsplatte des Stöſsels eingreifen. Die ebenfalls
kreisrunde Flansche dieser Führungsplatte ist an der einen Hälfte am äuſseren
Umfange als Schneckenrad gebildet, in welches eine Schnecke mit verticaler Achse
eingreift deren Lager an
der Ständerflansche angegossen sind. Soll die Führungsplatte in eine andere Stellung
gebracht werden, so wird die Schnecke mittels eines auf das viereckige Ende ihrer
Achse aufgesetzten Schlüssels gedreht. Ein auf der entgegengesetzten Seite der
Schneckenradzähne angebrachter Zeiger markirt den Einstellungswinkel für die Neigung
des Führungsprismas für den Stöſsel. Zum Verstellen des Stöſsels selbst ist eine
Schraubenspindel in dem oben enthaltenen Schlitz unverschiebbar gelagert, welche ihr
Muttergewinde im oberen Zapfen der Schubstange findet und am überragenden Ende ein
Handrad trägt. Die verticale Verstellung des Tisches erfolgt mittels eines
Ratschenhebels durch eine Schraubenspindel, welche den Tisch stützt und ihr
Muttergewinde in einer im Ständerfuſse eingepaſsten Büchse findet. Der Kreuzsupport
auf dem Tische ist in gewöhnlicher Weise zum selbstthätigen Lang-, Quer- und
Rundsteuern eingerichtet, wie aus den Abbildungen deutlich zu ersehen ist. Da der
Tisch der Höhe nach verstellbar, was sonst bei Nuthstoſsmaschinen auſsergewöhnlich
ist, so ist die am Ständer herabgehende Steuerstange im oberen Steuerhebel ebenfalls
vertical verstellbar, um ihre Länge stets der Tischhöhe anzupassen. Zum Antrieb
besitzt diese Maschine einfache Räderübersetzung und ziemlich stark abgesetzte
Stufenscheibe mit 4 verschiedenen Durchmessern.
Im Gegensatze zur eben beschriebenen Maschine besitzt die in Fig. 4 bis
6 Taf. 26 dargestellte Nuthstoſsmaschine einen der Höhe nach nicht
verstellbaren, am Ständerfuſse in Prismen geführten Kreuzsupporttisch und einen an
einer cylindrisch abgedrehten Säule vertical verstellbaren Stoſszeugträger. In
passender Höhe ist seitlich am Ständer ein Winkellager vorhanden, welches das
Halslager für eine kurze horizontale Achse und das Fuſslager für eine seitlich bis
zur Krone der Säule emporragende verticale Achse enthält, die ihr zweites Lager in
einem Aufsatze der Säule findet. Mittels eines mit Kurbelgriff versehenen Handrades,
welches am äuſseren Ende der genannten horizontalen Achse aufgekeilt ist, und zweier
Kegelräder wird die verticale Achse gedreht und dadurch ein am oberen Ende derselben
aufgekeiltes Getriebe in Bewegung gesetzt, welches durch Vermittlung zweier
Stirnräder und einer in die Säule eingelassenen Schraubenspindel die verticale
Verstellung des Stoſszeugträgers bewerkstelligt. Zur Erhaltung constanter Länge des
Antriebriemens ist eine Leitrolle am Kopftheile der Säule und eine zweite am
Stoſszeugträger selbst vorhanden. Auch hier ist zur Erhaltung passender Länge die
vom Stoſszeugträger seitlich der Säule herabgehende Steuerstange im oberen
Steuerhebel vertical verstellbar. Die Kurbelscheibe für die Hubbewegung des Stöſsels
ist hier nicht im Mittel der Führungsplatte gelagert und überträgt die Bewegung
mittels eines Schleifenhebels, der oscillirenden Kurbelschleife und Schubstange auf
den Stöſsel; letzterer geht daher langsam nach abwärts (Schnitt) und rasch nach
aufwärts (Leergang.)
Als specielles Detail finden wir an dieser Maschine noch eine Druckschraube, gegen
welche sich der Werkzeugstahl oben anlegt, um bei kräftigen Schnitten gegen das
Ausweichen nach oben gesichert zu sein, eventuell um auch ein wenig vertical
nachgestellt werden zu können. Bei dieser Maschine ist der Stöſsel gegenüber dem
oberen Angriffspunkte der Schubstange ebenfalls durch eine Schraubenspindel
verstellbar, welche oben ein Handrad trägt. Die Verschiebung des Supporttisches dem
Ständerprisma entlang, die Querbewegung und die Rundbewegung erfolgen selbstthätig
durch passend aufgesetzte Steuerräder, wovon nur in Fig. 4 die
für die Querbewegung erforderlichen eingezeichnet sind.
Western's
Steinbearbeitungsmaschine (Fig. 8
bis 10 Taf.
25).
Im Annexe der englischen Abtheilung und zwar in demselben abgetrennten Räume, in
welchem die früher beschriebene Steinbearbeitungsmaschine von Brunton und Trier sich befindet, steht auch die in Fig.
8 bis 10 Taf. 25
dargestellte, nach den dort vorgeführten Versuchen ganz zweckmäſsig erscheinende
Steinbearbeitungsmaschine von Western und Comp.
(Belvedere Road, Lambeth) in London. Dieselbe ist mit einem in Prismen geführten und
durch eine Schraubenspindel rasch beim Leergang, langsam beim Schnittgang hin und
her bewegten Tische versehen, welcher eine im Gelenk drehbare, geschlitzte
Aufspannplatte für die Befestigung des zu bearbeitenden Steines trägt. Der Antrieb
der Schraubenspindel erfolgt durch feste Räderübersetzung und offenen und gekreuzten
Riemen, welche auf Riemenscheiben von verschiedenem Durchmesser wirken. An der
ausgestellten Maschine muſste der Antrieb der Tourenzahl der zur Verfügung
gestandenen Dampfmaschine angepaſst werden und war deshalb anders ausgeführt, als
unsere Zeichnung zeigt. Da diese Maschine hauptsächlich zur Herstellung von
Kehlungen an Steinen dienen soll, so ist auch das den Stein angreifende Werkzeug
ganz specieller Natur. Es besteht nämlich aus einer Anzahl über einander und neben
einander in den entsprechend construirten Support fest eingespannter, kräftiger
Stählen, welche nach Art der Drehstähle für sehr hartes Guſseisen zugeschärft und
gegen die Bewegungsrichtung des Tisches etwas schräg eingestellt sind. Diese Stähle,
wovon die im Schnitte nachfolgenden gegen die vorhergehenden immer um eine Spandicke
weiter vorgestellt sind, schroppen die herzustellende Kehlung aus, wobei der Stein
an den Werkzeugen wiederholt vorüber geführt und der Support entsprechend langsam
vorgerückt wird. Die Abglättung zum gewünschten Profile besorgt schlieſslich ein
hinter den Schroppstählen eingespannter Schaber, welcher um eine verticale Achse
drehbar beim Schroppen zur Seite gedreht ist.
Es läſst sich beinahe jede Sorte Stein bei verhältniſsmäſsig kleiner Betriebskraft
mit dieser Maschine bearbeiten, und mag angeführt werden, daſs man mittels derselben
ein gewöhnliches Gesims auf mittelhartem Steine von 1250mm Länge in ¼ Stunde anfertigen kann, was als ein jedenfalls sehr
beachtenswerthes Resultat bezeichnet werden muſs. Diese Maschine, deren Construction
im Uebrigen klar aus der Zeichnung erhellt, wird von Western
und Comp. in 3 Gröſsen gebaut, und zwar für Steine von 1250, 1400 und
1550mm Länge, bezieh. 200, 300 und 380mm Gesimsweite.
J. P.
Amerikanische Feuerwaffen (Fig. 12
u. 13 Taf.
15, Fig.
11 u. 12 Taf. 25).
(Schluſs von S. 202 dieses Bandes.)
Die von R. T. Cook in Ilion, N. Y., erfundene Pistole
kann sowohl als Einzellader, wie auch als Magazinwaffe gebraucht werden und soll in
letzterem Falle die Vortheile der Revolver besitzen. Fig. 12
Taf. 15 zeigt den senkrechten Durchschnitt der geschlossenen Waffe durch das Magazin
und den Lauf.
Der Schaft A und der Lauf B
sind zwei getrennte Theile, welche sich mit senkrechten Flächen an einander legen.
Ueber die vordere Fläche des Schaftes oder Kolbens steht in der Mitte ein
cylindrischer Bolzen C hervor, welcher als Drehachse
für den Lauf dient; letzterer wird auf ihr durch eine Schraube D gehalten. In dem unteren linken Theile des Kolbens
A ist ein Magazin zur Aufnahme einiger hinter
einander liegenden Patronen angebracht. Daſselbe wird vorn durch den Lauf
geschlossen und das Heraustreten der Patronen bei dem Drehen des Laufes durch den
Ansatz einer an der unteren Kolbenseite liegenden Feder E verhindert. Hinter den Patronen befindet sich in der Magazinröhre ein
Stempel F, gegen den von hinten eine Spiralfeder
preſst, somit die Patronen stets vorzudrücken sucht. An der rechten Seite des
Kolbens ist das Schloſs angebracht, dessen Hahn zugleich den Lauf schlieſst. Der
Lauf besitzt auf seiner oberen Fläche den Auszieher, an seiner unteren Seite am
hinteren Ende einen Ansatz G, in den der oben
angeführte Drehbolzen C tritt. Bei zum Abschieſsen
fertiger Waffe schlieſst dieser Ansatz G das
Magazin.
Soll die Pistole als Einzellader benutzt werden, so ladet und handhabt man sie wie
jede andere Hinterladewaffe; soll dagegen das Magazin zur Anwendung kommen, so wird
der Lauf B geöffnet, die abgeschossene Patrone entfernt
und der Lauf um seine Achse C nach links vor das
Magazin gedreht. Hierbei würden nun die Patronen bei horizontaler Lage des Laufes
und Ansatzes G aus dem Magazin herausgeworfen werden,
wenn nicht die Feder E solches verhinderte. Bei
weiterer Drehung tritt der Lauf vor das Magazin, und da die Entfernung dessen
oberer, nun nach unten gerichteter Fläche von der Drehachse C gröſser ist, als der Abstand von dieser nach der unteren Fläche des Laufansatzes G, so wird die Feder E
niedergedrückt, dadurch die vorderste Patrone frei, welche in den Lauf gelangt.
Hierauf wird letzterer zurückgedreht, wobei die Feder E
wieder vor die Patronen im Magazin springt; nachdem die Drehung vollendet ist, wird
der Lauf in dieser Stellung durch den Vordertheil der Feder E, welcher in eine Auslassung des Laufansatzes G tritt, gehalten. Die Waffe ist nun zum Abfeuern bereit.
Von Benj. Haviland und G. P.
Gunn in Ilion, N. Y., ist eine Hinterladepistole construirt, welche
betreffs des Verschlusses auf dem Flobert'schen
Principe beruht. Fig. 13
Taf. 15 zeigt den Längendurchschnitt bei geschlossener und abgefeuerter Waffe. Der
Construction liegt die Absicht zu Grunde, durch Vereinfachungen die Zahl der
Waffentheile zu verringern. Der Verschluſs wird durch den Hahn A bewirkt, welcher sich um die Schraube D dreht. An seiner vorderen Seite hängt er mit einem
unter dem Laufe liegenden Verbindungsstücke F zusammen,
welches mit seinem anderen Ende an der Schlagfeder B
befestigt ist. Als solche dient der Abzugsbügel, welcher am hinteren Ende in dem
Kolben steckt und mit seinem vorderen freien Ende federt; als Abzugsfeder wirkt
endlich eine gegen das untere Ende des Abzuges C
drückende, im Abzugsbleche untergebrachte Spiralfeder E.
Soll nach dem Schusse die Waffe geladen werden, so legt man den Hahn A nach hinten nieder. Hierbei wird das Verbindungsstück
F und mit ihm das vordere Ende des Abzugsbügels B zurückgezogen, letzterer somit gespannt. Der Abzug
C tritt in die Spannrast des Hahnes A, die abgeschossene Patrone wird entfernt, die neue
eingeladen, und die Pistole ist nunmehr zum Abfeuern bereit. Soll letzteres
geschehen, so wird der Abzug C aus der Hahnrast
entfernt, der Abzugsbügel B frei, sein vorderes Ende
federt vor, nimmt das Verbindungsstück F mit, dreht den
Hahn A, schleudert ihn gegen die Patrone, der Lauf wird
dadurch geschlossen und die Patrone entzündet.
Eine groſse Aehnlichkeit mit dem Smitt und Wesson'schen Revolver (*1878 227 36) zeigt die von Owen Jones in Philadelphia construirte Waffe, welche in
Fig. 11 Taf. 25 im Längenschnitt dargestellt ist, im Augenblicke des
Oeffnens unter Fortlassung des Schlosses u.a.
Der Revolver besteht aus zwei getrennten Theilen, dem Laufe A und dem Schafte oder Kolben B mit dem
Schloſsmechanismus. Beide Theile sind durch ein an dem vorderen Ende der unteren
Gestellwand des Kolbens befindliches Gelenk a so mit
einander verbunden, daſs der Lauf sich in senkrechter Richtung um dasselbe so weit
nach unten drehen kann, als zum Auswerfen der abgeschossenen Patronen erforderlich
ist. Die obere Wand des Laufes steht nach hinten hervor und ist ähnlich wie bei dem
oben genannten Revolver mit der oberen Gestellwand durch eine Feder verbunden. In
dem Gestelle ist die Drehachse D der Walze unverrückbar und auf ihr am
hinteren Ende die Auszieherscheibe E so befestigt, daſs
sie keine Vor- und Rückwärtsbewegung, wohl aber zugleich mit der Walze eine drehende
Bewegung ausführen kann. Die Walze ist mit einem nach vorn hervorstehenden, auf der
Drehachse befindlichen Cylinder F durch einen Stift
verbunden. Dieser Cylinder ist auſsen gezahnt und im Eingriff mit einem in dem
unteren Ansätze des Laufes angebrachten Zahnsegment G.
Daſselbe ist um den Zapfen b drehbar und wird durch
einen Stift c in seiner Stellung erhalten. Gegen seine
untere Seite -drückt eine in dem Gestelle befestigte Feder. Das Schloſs entspricht
ganz demjenigen der anderen Revolver.
Das Zusammenwirken der obigen Theile geschieht in folgender Weise. Nachdem die
Patronen durch eine seitliche und mittels einer Klappe geschlossene Oeffnung des
Stoſsbodens in die Walze eingeführt und wie bei den anderen Revolvern zur Entzündung
gebracht sind, wird behufs Entladens der Waffe die Feder der oberen Wand des Laufes
gelöst und dieser um sein Gelenk a nach unten gedreht.
Hierbei dreht sich auch das Zahnsegment G, greift in
die Zähne von F und zwingt die Walze D, nach vorn sich zu verschieben. Da nun hierbei die
Ausziehscheibe E auf ihrem Platze verharrt, so werden
auch die Patronenhülsen festgehalten und aus der Walze nach hinten herausgezogen.
Drückt man nun gegen den Stift c, so wird G frei, die Feder dreht das Zahnsegment um den Zapfen
b, schleudert das vordere Ende zurück, dieses
trifft den Zahncylinder F und drückt ihn mit der Walze
zurück gegen den Stoſsboden. Hierauf wird der Lauf wieder gehoben, bis die
betreffende Feder einspringt und Lauf und Gestell fest mit einander verbindet. Dabei
dreht sich das Zahnsegment G mit dem vorderen Theile
nach unten, der Stift c springt ein und die Waffe ist
wieder zum Laden fertig.
Von W. Wetmore und T. G.
Bennett in New-Hawen (Conn.) ist ein Repetirgewehr erfanden worden, welches
nicht allein zur Neuanfertigung von Gewehren bestimmt ist, sondern auch zur
Umänderung von Einzelladern zu Magazingewehren Verwendung finden soll. Die Fig.
12 Taf. 25 zeigt den Längenschnitt bei geöffnetem Gewehre.
Die Magazineinrichtung ist für Gewehre bestimmt, deren Lauf (wie bei dem
österreichischen Wänzl-, dem belgischen Albini- und Tersen-Gewehre u.a.) hinten
durch ein maſsives, in verticaler Richtung drehbares und nach vorn auf den Lauf
niederzulegendes Verschlussstück geschlossen wird. In der Hülse A ist ein an einer Feder befestigter, oben abgerundeter
Stift m angebracht, welcher durch eine Oeffnung der
Hülse bis in deren innere Bohrung reicht, bei geschlossenem Gewehre nicht
hervorsteht, bei dem Oeffnen indeſsen hervorspringt, das Oeffnen des
Verschluſsstückes B befördert und besonders dazu dient, bei dem Auswerfen
der leeren Patronenhülse eine solche Richtung nach oben zu geben, daſs sie aus der
Hülse A herausfliegt. Die Hinterwand der Hülse A nimmt
in ihrem unteren Theile das vordere Ende der Magazinröhre auf. Diese geht durch
Kolbenhals und Kolben hindurch und wird in dem Kolbenbleche durch eine Schraube
geschlossen. Unter dem Schweiftheil der Hülse A ist
eine Feder C angebracht, welche nach unten federt und
auf das vordere Ende eines Sperrblockes D einwirkt;
dasselbe wird somit durch die Feder niedergedrückt und tritt mit einem Haken durch
eine Oeffnung; in die Magazinröhre, legt sich vor die Patronen und verhindert deren
Heraustreten aus dem Magazin. Der Sperrblock D ist in
senkrechter Richtung um eine horizontale Schraube drehbar und steht mit dem hinter
letzterer liegenden Theile mit einem über den Schweiftheil der Hülse A hervortretenden Knopfe E
in Verbindung. Alle übrigen Theile entsprechen den gleichen Theilen der Waffen mit
dem oben angeführten Verschluſsstücke.
Soll nun das Gewehr als Magazinwaffe Verwendung finden, so wird der Hahn gespannt und
das Verschluſsstück B gehoben, wobei der Stift m hervortritt und die abgeschossene Patronenhülse
ausgeworfen wird. Alsdann drückt man den Knopf E,
dadurch das hintere Ende des Sperrblockes D nieder,
dessen vorderer Theil geht somit hoch und sein Haken wird aus der Magazinröhre
entfernt. Die in letzterer befindliche Spiralfeder treibt in Folge dessen die
Patronen vor, und tritt die vorderste in die Hülse A,
wobei sie den Stift m niederdrückt. Hierauf wird der
Knopf losgelassen, die Feder drückt den Haken des Sperrblockes D wieder in das Magazin und verhindert ein Heraustreten
der anderen Patronen. Nachdem man die in der Hülse A
liegende Patrone in den Lauf geschoben und das Verschluſsstück B niedergelegt hat, ist nunmehr das Gewehr zum Abfeuern
bereit.
Soll das Gewehr nicht als Magazinwaffe benutzt werden, so wird nicht auf den Knopf
E gedrückt und die Patrone mit der Hand wie
gewöhnlich eingebracht.
H.
Redier's Monumental-Barometer und
Registriropparate (Fig. 1
bis 7 Taf. 27).
Die Aufgabe, deren Lösung der Pariser Uhrmacher A.
Redier sich als Ziel setzte, bestand darin, auf einem Zifferblatte von 1
oder 2m Durchmesser einen Zeiger spielen zu
lassen, dessen Angaben mit denen eines Quecksilber- oder Aneroidbarometers, welche
ihre Bewegungen unmöglich direct auf diesen schweren Zeiger übertragen können,
vollkommen übereinstimmen. Bei dem Barometer der Börse und demjenigen der Pointe Saint-Eustache dient zur Bewegung des Zeigers
nach der einen oder der anderen Richtung ein kräftiges Uhrwerk, welches durch eine
mit dem Aneroidzeiger in Verbindung stehende Vorrichtung ohne merkbaren Widerstand
ausgelöst wird. Aehnliche Mechanismen sind es, deren sich Redier
bedient, um die Gesetze meſsbarer Naturerscheinungen graphisch zu registriren, d.h.
auf einer Papierfläche in Form von Curven darzustellen, deren Abscissen den
verflossenen Zeiten und deren Ordinaten der Gröſse jener Erscheinungen proportional
sind. Diese Registrirapparate haben in der Meteorologie, Industrie und Physiologie
bereits Anwendung gefunden.
Das Monumental-Aneroidbarometer ist in Fig. 1 und
2 Taf. 27 von der dem groſsen Zifferblatte entgegengesetzten Seite aus
gesehen, bezieh. im Querschnitt nach der Linie I-II dargestellt. Der Hauptmotor
besteht in diesem, sowie in den anderen noch zu beschreibenden Apparaten in einem
Differentialräderwerk (Fig. 2),
welches von zwei in den Gehäusen H und H' eingeschlossenen starken Uhrfedern getrieben wird,
die in entgegengesetzten Richtungen sich abwickeln. An die Hauptachse LL' ist ein senkrecht abstehender Zapfen befestigt, um
den das Planetenrad J zwischen zwei lose auf der Welle
sitzenden doppelt gezahnten Rädern K, K' rotirt; in das
conische greift das Rad J und in die Stirnradverzahnung
ein Rad der Federgehäuse H, H'. Aus dieser Anordnung
folgt, daſs, wenn eines der letzteren, z.B. H,
unbeweglich bleibt, während das andere E' frei rotiren
kann, das letztere seine Drehung durch Vermittlung des Rades K' auf das Rädchen J überträgt. Da aber K wegen seines Eingriffes in das Zahnrad des – der
Annahme gemäſs – unbeweglichen Federhauses selbst festgehalten ist, so rollt sich
das Rad J auf K nach der
einen Richtung ab. Ist aber das Federhaus W
unbeweglich, während H in dem der Drehungsrichtung des
letzteren entgegengesetzten Sinne sich dreht, so wird die Abwälzung des
Planetenrades J auf K' in
einer der vorherigen entgegengesetzten Richtung erfolgen. Je nachdem also dem einen
oder dem anderen Federhaus die freie Drehung gestattet ist, wird das Rad J die Welle LL' rechts
oder links drehen. Würden endlich beide Federgehäuse gleichzeitig, aber mit
verschiedener Geschwindigkeit sich drehen, so würde die Drehungsrichtung und
Geschwindigkeit der Welle LL' von dem
Geschwindigkeitsüberschuſs des einen Federhauses über das andere abhängen.
Die Welle LL' ist es nun, welche bei dem
Monumental-Barometer an ihrem Ende den groſsen Zeiger trägt und bei den
Registrirapparaten die Bewegung des Bleistiftes beherrscht. Es soll nun gezeigt
werden, auf welche Weise sie die den Umständen angemessene Drehung erhält. Auſser
den beiden Rädern K und K'
steht nämlich mit jedem der beiden Federhäuser noch ein besonderes Uhrwerk in
Verbindung, aus einem System in einander greifender Räder und Getriebe bestehend.
Diese in der Figur nicht abgebildeten Räderwerke drehen sich in entgegengesetztem
Sinne. Um die Geschwindigkeit zu mäſsigen, sind ihre letzten Achsen mit den dicht
neben einander rotirenden Windfängen I, I' (Fig.
1) versehen. Zum Anhalten des einen oder des anderen Federhauses genügt ein ganz
geringer, auf den betreffenden Windfang wirkender Widerstand. Das Aneroidbarometer
ist auf eine drehbare Platte MN (Fig. 1)
befestigt, deren Achse mit derjenigen des Aneroidzeigers übereinstimmt, und von den
mit ihr parallelen Achsen der beiden Windfänge I, I'
gleichweit absteht. Die obere Seite dieser Platte bildet einen gezahnten Quadranten.
Auf der Achse L sitzt ein Zahnrad Q fest, in welches das in verticaler Richtung unterhalb
L gelagerte Rad P
greift. Die Achse des letzteren trägt an ihrem anderen Ende ein zweites Zahnrad Q, welches einerseits mit einem an der Welle L sitzenden Getriebe O',
andererseits mit der Verzahnung der Platte MN in
Eingriff steht. Der Aneroidzeiger enthält an seinem oberen Ende E, nahezu in der Ebene der Achsen beider Windfänge,
einen kleinen Ansatz, welcher ihm die Form eines T gibt und um ein Unmerkliches
gröſser ist, als der Abstand der von den rotirenden Windfängen beschriebenen
Cylinderflächen. Es folgt somit, daſs der Ansatz E in
seiner Mittellage beide Windfänge anhalten kann. Sobald aber der Zeiger sich z.B.
rechts bewegt, d.h. wenn der barometrische Druck zunimmt, so wird der linke Windfang
I frei, die Feder, von welcher er seine Bewegung
herleitet, tritt in Wirksamkeit und setzt die Welle L
und mit ihr den Zeiger des monumentalen Zifferblattes in einer der Zunahme des
atmosphärischen Druckes entsprechenden Richtung in Bewegung. Bei eintretender
Abnahme des Luftdruckes findet der umgekehrte Vorgang statt, indem jetzt der
Windfang V frei wird. Inzwischen ist es in dem einen
wie in dem anderen Falle wichtig, daſs der groſse Zeiger dem Aneroidzeiger DE proportional sich bewege; er muſs daher still
stehen, wenn er den gleichen Winkelraum wie der letztere durchlaufen hat. Solches
geschieht selbstthätig durch Vermittlung der gezahnten Platte MN. Indem nämlich letztere, je nach erfolgter Auslösung
des einen oder des anderen der beiden Windfänge, durch das Rad Q nach der einen oder der anderen Richtunggedreht wird,
wobei sie das Aneroid und dessen Zeiger DE mitnimmt,
hält der Ansatz E des Zeigers den betreffenden Windfang
und somit das ganze zugehörige Räderwerk auf. Der Limbus C enthält eine Theilung von 60mm auf
einen Bogen gleich ⅕ des Umfanges. Für den groſsen Zeiger, dessen Anzeigen sehr
sichtbar sein sollen, umfaſst die Theilung ¾ des Umfanges. Es verhalten sich daher
die äuſsersten Spielräume beider Zeiger wie ⅕ ¾, oder wie 4 : 15; folglich müssen
die Halbmesser des an der Achse L sitzenden Getriebes
O' und der Verzahnung der Platte MN, in welche beide das Rad Q greift, im gleichen Verhältnisse zu einander stehen.
Registrirendes Quecksilberbarometer. Fig. 3 Taf.
27 stellt einen Apparat dar, welcher die dem atmosphärischen Drucke proportionalen
Aenderungen des Quecksilberstandes in dem unteren Schenkel eines Heberbarometers
registrirt. Auch hier ist das bewegende Organ ein Differentialgetriebe a; aber von den beiden Federn treibt die eine ein
Räderwerk, welches sich in eine Chronometerhemmung endigt, die andere, wie bei dem
Monumental-Aneroidbarometer, ein mit dem Windfang Z
schlieſsendes Räderwerk. Beide Werke sind so berechnet, daſs die Geschwindigkeit des
den Windfang treibenden Federhauses mindestens doppelt so groſs ist als die
Geschwindigkeit des zur Chronometerhemmung gehörigen Federhauses. Bei umlaufendem
Windfange muſs daher die Drehungsrichtung des Differentialgetriebes derjenigen
Richtung entgegengesetzt sein, in welcher sie sich unter dem alleinigen Einflüsse
der anderen Feder bewegen würde. Es soll nun erläutert werden, wie ihre Bewegungen
den Aenderungen des Quecksilberstandes proportional erfolgen.
Das Bret T, auf welchem das Heberbarometer S befestigt ist, besitzt auf seiner Rückseite eine
Zahnstange, welche von dem Differentialgetriebe aus durch ein Rädchen vertical auf-
und niederbewegt werden kann. Auf dem Quecksilber ruht ein kleiner elfenbeinerner
Schwimmer U, dessen Spindel auf einen sehr leichten
einarmigen Hebel V wirkt. Dieser Hebel endigt in einen
kleinen Haken, welcher beim Niedersinken den Windfang Z
anhält. Wenn der letztere frei ist, so dreht sich das Differentialgetriebe vermöge
der Geschwindigkeitsdifferenz beider Federgehäuse in einem solchen Sinne, daſs
dadurch die Zahnstange und mit ihr das Barometer niedersinkt. In Folge dieser
Senkung hält nun, wie gesagt, das Hebelhäkchen V den
Windfang ein. In diesem Augenblicke aber erfolgt die Drehung des
Differentialgetriebes in umgekehrter Richtung und bewirkt die Hebung des
Barometerbretes, mithin auch die des Häkchens V.
Dadurch wird der Windfang von neuem ausgelöst, worauf sich das Barometerbret
abermals senkt u.s.w.
Aus diesem abwechselnden Spiel folgt, daſs der Hebel V
sich nur wenig aus der Lage entfernen kann, worin sein Häkchen die von dem Windfang
beschriebene Cylinderfläche tangirt. Sobald also die Quecksilberkuppe die Neigung
zeigt, sich zu heben oder zu senken, so hebt oder senkt sich unter dem Einflüsse des
Differentialgetriebes das ganze Barometer, so daſs das Quecksilberniveau im Räume
constant bleibt. Die Drehung der Welle aber, welche die zur Erhaltung dieser
constanten Lage erforderliche Verschiebung hervorbringt, ist der Aenderung des
Quecksilberstandes in der Röhre, also auch der Aenderung des atmosphärischen Druckes
genau proportional und wird durch folgenden Mechanismus graphisch registrirt.
An der Achse des in die Zahnstange des Bretes T
greifenden Getriebes sitzt ein Rad b, um welches eine
Schnur geschlungen ist. Diese durch ein Gegengewicht gespannte Schnur verschiebt den
Schlitten c, welcher den Bleistift trägt, längs einer
Schiene nach der rechten oder linken Seite, je nachdem das Schnurrad b in dem einen oder dem anderen Sinne sich dreht. Diese Verschiebungen
stellen sich auf einem durch ein Uhrwerk d, d'
bewegten, mit Papier überzogenen und mit einer Umfangsgeschwindigkeit von 4mm in der Stunde sich drehenden Cylinder e in Form einer Curve dar, deren zur Cylinderbasis
parallele Abscissen den Zeiten und deren Ordinaten den Drehungswinkeln des
Differentialgetriebes, mithin den Aenderungen des atmosphärischen Druckes
proportional sind. Die Curve zeigt zwar keine vollkommene Continuität, sondern sie
bildet lauter kleine Zickzacke, weil sie die kleinen, auf einander rechts und links
erfolgenden Bewegungen des Differentialgetriebes darstellt; allein diese
entgegengesetzten Bewegungen sind so klein, daſs sie von einem Beobachter, wenn er
nicht besonders darauf aufmerksam gemacht wird, kaum wahrgenommen und daher
vernachläſsigt werden können. Die Bewegungen des Barometers erscheinen durch die
Ordinaten der Curve 10mal vergröſsert. Durch das Uhrwerk d,
d' wird zugleich ein Hammer e' in Thätigkeit
gesetzt, welcher von Zeit zu Zeit an das Barometerbret T klopft, um den Einfluſs der Adhäsion auf die Form der
Quecksilbermenisken zu paralysiren.
Registrirendes Manometer. Denkt man sich in Fig. 3 das
Barometerbret mit Zahnstange und Barometer hinweg und statt des Quecksilbers ein
Bourdon'sches Manometer auf den Hakenhebel V wirkend,
so hat man das registrirende Manometer. Die Verbindung des Manometers mit dem
Mechanismus ist aus Fig. 4 Taf.
27 ersichtlich. Wenn in Folge der Druckänderung die Krümmung der Manometerröhre f sich ändert, so hebt oder senkt sich der kleine Hebel
g und löst den Windfang h aus, oder hält ihn an. Der übrige Vorgang ist genau derselbe wie bei dem
registrirenden Barometer Fig. 3.
Registrirende Wage von constantem Gleichgewichte als Verdunstungsmesser. Diese von
Hervé-Mangon angegebene Wage (bascule evaporomètre enregistrant) setzt den Physiker,
Physiologen und Landwirth in Stand, über die Gewichtsveränderungen belebter oder
unbelebter Körper, sei es in Folge der Verdunstung oder sonstiger Vorgänge, genaue
Versuche anzustellen. Fig. 5 Taf.
27 stellt den Apparat in der Seitenansicht dar. i ist
eine Wage von der Form der gewöhnlichen Brückenwagen. Zwei Säulen i' tragen eine zur Aufnahme des registrirenden
Mechanismus dienliche Platte. In einer kreisrunden Oeffnung der Wagschale j ist ein mit einem Gemisch von Glycerin und Wasser
gefüllter Cylinder k befestigt. Die Welle des
Differentialgetriebes, welche die Bewegung des Bleistiftes p auf der Papierfläche des Registrircylinders beherrscht, bestimmt auch
die Drehung einer Rolle o, an der eine Schnur befestigt
ist, welche den an beiden Enden geschlossenen hohlen Cylinder l trägt; derselbe verliert beim Eintauchen in die
Flüssigkeit so viel an Gewicht, als das Volum der verdrängten Flüssigkeit wiegt. Um
eben so viel wird die Wagschale schwerer. Will man nun, daſs das
Differentialgetriebe die Rolle o so dreht, daſs
ungeachtet der Gewichtsänderungen auf der Brücke die Wage sich immer wieder ins
Gleichgewicht stellt, so wird die Tiefe der Eintauchung proportional sein müssen
jenen Gewichtsänderungen und zugleich der Drehung des Differentialgetriebes. Da aber
diese Drehung proportional ist der Ortsveränderung der Bleistiftspitze im Sinne der
Curvenordinaten, so sind diese Ordinaten selbst den Gewichtsänderungen der Brücke
proportional. Dieses constante Gleichgewicht ist das Ergebniſs folgender
Einrichtung.
An dem Ende des längeren Wagebalkens ist eine leichte Nadel m befestigt, welche in einen Haken endigt. Sobald auf Seite der Brücke das
Uebergewicht eintritt, geht mit dem Wagebalken dieser Haken in die Höhe und hält den
von dem einen Federhaus des Differentialmechanismus getriebenen Windfang an. Das
Differentialgetriebe dreht sich alsdann unter dem Einflüsse der zweiten Feder in
einer solchen Richtung, daſs der Cylinder l tiefer
eintaucht. Dadurch gewinnt die Wagschale j an Gewicht
und zieht den Wagebalken wieder herunter. In Folge dieser Bewegung wird aber der
Windfang wieder frei, und die Feder, unter deren Einfluſs er rotirt, ertheilt dem
Differentialgetriebe eine Drehung, welche den Cylinder l aus der Flüssigkeit hebt u.s.w. Die Hakennadel kann sich somit nicht aus
ihrer dem Gleichgewichte der Wage entsprechenden Lage entfernen, ohne daſs sie
augenblicklich wieder in dieselbe zurückgeführt wird. Der Vorgang des Registrirens
unterscheidet sich, wie man sieht, beim Barometer Fig. 3 und
der Brückenwage Fig. 5 nur
dadurch, daſs das Barometer die Aenderungen des atmosphärischen Druckes mittels
Aufzeichnung der eigenen Verschiebungen registrirt, während die Wage die
Gewichtsänderungen der auf die Brücke gelegten Objecte durch graphische Darstellung
der Hebung und Senkung des das Gleichgewicht herstellenden Eintauchcylinders
verzeichnet. Die Gewichtseinheit läſst sich durch eine beliebige Länge ausdrücken,
wenn man den Durchmesser des Eintauchcylinders ändert.
Vom registrirenden Thermometer ist in Fig. 6 und 7Fig. ist auf bezeichneter Tafel nicht vorhanden.
Taf. 27 das Hauptorgan in zwei Ansichten dargestellt. Das groſse Zahnrad r, welches durch das Differentialgetriebe einen Impuls
nach der einen oder der anderen Richtung je nach der zu- oder abnehmenden Temperatur
erhält, ist an eine 700mm lange Stahlröhre t befestigt, welche an ihrem rechten Ende einen mit dem
Zapfen v versehenen Boden besitzt. An diesen Boden ist
eine gleichfalls 700mm lange Zinkröhre u gelöthet, welche sich im Innern der Stahlröhre frei
nach der linken Seite hin ausdehnen kann. An ihrem linken Ende ist die Zinkröhre mit
einer stumpfen Spitze w versehen, welche einen auf dem
Rade r befestigten Hebelmechanismus in Thätigkeit
setzt. Der Ausdehnungsunterschied zwischen Stahl und Zink bei eintretender
Temperaturveränderung ist es, welcher, durch diesen Mechanismus vervielfacht, auf den in ein Häkchen
sich endigenden Zeiger s übertragen wird und diesen
veranlaſst, je nach der Zu- oder Abnahme der Temperatur sich rechts oder links zu
bewegen. Dieser Zeiger wirkt in ähnlichem Sinne wie der Zeiger DE des Barometers in Fig. 1, mit
dem Unterschiede, daſs sein Häkchen nur einen einzigen Windfang anzuhalten bestimmt
ist. Der geränderte Knopf x dient zur Regulirung des
Zeigerlaufes.
Denkt man sich nun den in Rede stehenden Mechanismus in Verbindung mit jenem
doppelten Räderwerk, welches einerseits durch den Windfang, andererseits durch die
Uhrenhemmung regulirt wird, und zugleich in Verbindung mit dem registrirenden
Cylinder e
Fig.
3, so wird die Aufzeichnung der Temperatur in gleicher Weise erfolgen, wie
die des Barometerstandes mit dem in Fig. 3
dargestellten Instrument, und das Spiel des ganzen Apparates wird in folgender Weise
vor sich gehen. Bei zunehmender Temperatur wird der Zeiger s nach rechts sich bewegen und den Windfang loslassen, worauf das
Räderwerk des letzteren in Gang kommt und dem Schnurrad eine Drehungsrichtung
ertheilt, welche die Verschiebung des Bleistiftschlittens nach links zur Folge hat.
Das nämliche Räderwerk setzt aber zugleich das mit der Stahlröhre verbundene Zahnrad
r sammt Hebelmechanismus so lange in Drehung, bis
das Zeigerhäkchen die Rotation des Windfanges einhält. Bei abnehmender Temperatur
hält der Zeiger den Windfang an, worauf die Hemmung das Schnurrad in einer der
obigen entgegengesetzten Richtung bewegt, also den Bleistiftschlitten nach rechts
verschiebt und zugleich dem Zahnrad r eine Drehung
ertheilt, welche den Windfang wieder in Freiheit setzt. Bei gleichbleibender
Temperatur macht das Rad r ganz kleine Oscillationen
und der Bleistift zieht eine der Zeitabscisse parallele Linie mit äuſserst feinen,
kaum sichtbaren Auszackungen.
Da die Wanddicke der Zink- und Stahlröhre nur 0mm,2
beträgt, so besitzt das Redier'sche Thermometer eine
auſserordentliche Empfindlichkeit.
P. A.
(Fortsetzung folgt.)