Titel: Auszug aus dem Berichte, den Hr. Graf Lambel der Société d'encouragement über die Arbeiten der Bewerber um den auf die Dynamometer ausgeschriebenen Preis erstattete.
Fundstelle: Band 69, Jahrgang 1838, Nr. XXXI., S. 161
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XXXI. Auszug aus dem Berichte, den Hr. Graf Lambel der Société d'encouragement uͤber die Arbeiten der Bewerber um den auf die Dynamometer ausgeschriebenen Preis erstattete. Aus dem Bulletin de la Société d'encouragement. Decbr. 1837, S. 481. Lambel's Bericht uͤber Dynamometer. Die Wichtigkeit genauerer als der bisher gebraͤuchlichen Dynamometer ward im vergangenen Jahre mehr erkannt, und zog nicht bloß in Frankreich, sondern auch vom Auslande her eine groͤßere Anzahl von Concurrenten an. Ihrer fuͤnf sendeten Instrumente ein, die ihrer Ansicht nach der Aufgabe entsprachen; ihrer zwei legten Modelle vor; und ein achter beschraͤnkte sich auf Mittheilung eines einfachen Umrisses. Hr. Capitaͤn Morin, Professor der Mechanik zu Metz, dem im J. 1837 fuͤr seine schoͤne Arbeit uͤber die dynamometrischen Federn eine goldene Medaille zuerkannt wurde, ist auch in diesem Jahre am weitesten auf der geoͤffneten Bahn vorgeschritten, indem er in den ihm gegoͤnnten freien Stunden seinen DynamometerMan vergleiche hieruͤber das polytechn. Journal Bd. LXV S. 260 und 282. Nach den daselbst aus dem Bulletin de la Société d'Encouragement gegebenen Mittheilungen kann man nicht anders vermuthen, als daß dieses Dynamometer auch wirklich von Hrn. Morin selbst herruͤhre. Dieses ist jedoch nicht der Fall, sondern dieses Dynamometer ist zuerst von dem ruͤhmlichst bekannten Hrn. Dr. Egen (gegenwaͤrtig Director der Real- und Gewerbschule zu Elberfeld) aufgestellt und angewendet worden. Hr. Morin sagt selbst p. 5 seiner Schrift: La construction et la disposition du frein dynamométrique, que M. de Prony a, le premier, appliqué á la mesure de l'effet utils des moteurs, est bien connue des mécaniciens, mais je crois devoir néanmoins décrire en peu de mots celui dont je me suis servi récemment et dont j'ai emprunté les formes principales à un ingénieur allemand, M. Egen, qui a publié sur le même sujet un recueil d'expériences fort intéressant. Und die drei Commissaͤre der Pariser Akademie, Girard, Navier und Poncelet, sagen in ihrem Berichte p. VIII; Enfin il (Morin) a apporté au frein dynamométrique dont il s'est servi en dernier lieu, des perfectionnements très-importants, empruntés à M. Egen, ingénieur allemand distingué, qui, de son côte, a exécuté en 1828 et 1829, par ordre du gouvernement de Prusse, des expériences très intéressantes sur les effets des machines hydrauliques de la Westphalie rhénane, expériences d'ailleurs dirigées dans les vues plutôt pratiques que théoriques, et que, pour ce motif même, il serait peut-être utile de publier dans notre langue. Die genaue Beschreibung des Dynamometers, so wie eine gute Zeichnung im großen Maaßstabe sind enthalten in dem Werke: Untersuchungen uͤber den Effect einiger im Rheinland-Westphalen bestehenden Wasserwerke, von P. N. C. Egen. Herausgegeben auf Kosten des Ministeriums des Innern. Berlin 1831. Die meisten Exemplare sind in Preußen vertheilt worden; doch wurde auch eine Anzahl in den Buchhandel gegeben. Das Werk enthaͤlt zugleich Beobachtungen uͤber die Genauigkeit der Resultate, die mit diesem Dynamometer erreicht werden kann. A. d. R. an Pfluͤgen, an den Laffitte'schen Eilwagen, an Munitionswagen und Schiffen anwendete. Er brachte auf den von der Gesellschaft ausgesprochenen Wunsch an dem Dynamometer einen Chronometer an, und ersezte, wie dieß im vergangenen Jahre von einem der Concurrenten geschah, die sich im Kreise bewegende Platte oder Scheibe durch ein Blatt Papier, dessen Breite dem Maximum der Ausdehnung der Feder von dem dem Ruhepunkte der Feder entsprechenden Nullpunkte an gleich, kommt, und welches sich unter dem Griffel entwikelt. Er fuͤgte ferner einen zweiten fixen Griffel bei, der fortwaͤhrend den Nullpunkt des beweglichen Griffels andeutet, so daß leichtere Unordnungen, in welche das Papier gerathen kann, auf die Genauigkeit der einzelnen Angaben und ihrer Totalsumme keinen Einfluß uͤben. Zur Erhebung der den Biegungen der Federn entsprechenden Ordinaten bediente er sich eines Mittels, welches so schnelle Dienste leistet, daß eine Feder die Angaben, die es liefert, kaum aufzuzeichnen im Stande ist. Dieses Mittel besteht in einem Maaßstabe, der sich an einem glaͤsernen Lineale, welches das Papier bedekt, ohne dem Auge die von dem Griffel beschriebenen Linien zu verbergen, schiebt. Man haͤlt diesen Maaßstab, der durch das Lineal gezwungen wird, parallele Linien zu beschreiben, in gleichen mehr oder minder fernen Intervallen an, und notirt die von dem Maaßstabe gegebenen Maaße. Je kleiner die Intervallen, um so genauer wird das Resultat, so daß man mit einem groͤßeren Aufwande an Zeit einen beliebigen Grad von Genauigkeit und selbst einen groͤßeren erzielen kann, als es zu dem Zweke, zu welchem diese Instrumente gewoͤhnlich bestimmt sind, erheischt wird. Freilich erwachsen daraus aber auch lange Additionen, in die sich leicht ein Irrthum einschleichen kann. Um diesen Unannehmlichkeiten zu steuern, hat Hr. Morin in der Voraussezung, daß das Maschinenpapier ein durchaus gleiches Gewicht habe, folgendes Verfahren empfohlen: Man soll den Papierstreifen wagen; hierauf den Theil, der sich mit den Griffelspuren endigt, abschneiden; den abgeschnittenen Theil abermals waͤgen, und dann aus einer Vergleichung der beiden Gewichte die mittlere Kraft des angewendeten Drukes ableiten. Hr. Morin hat auch einen summirenden Zaͤhler vorgelegt, der nach den Principien des fruͤher von ihm verfertigten Zahlers gebaut, allein in einer kleinen metallenen Buͤchse, an der sich ein Zifferblatt anbringen laͤßt, verwahrt ist. Diese Einrichtung gewaͤhrt Schuz gegen allenfallsige Verfaͤlschung der Resultate, wie dieß im Programme der Preisaufgabe gefordert ist. Ein doppeltes, dem an einigen Breguetuhren angebrachten aͤhnliches Bestek (pointage) kann die Stellung des Zifferblattes des Zaͤhlers beim Abfahren und an verschiedenen durchlaufenen Punkten andeuten, ohne daß die Operation eine Unterbrechung erleidet, und ohne daß eine Verwirrung entstehen kann. Die Vereinigung dieser beiden dynamometrischen Mittel, welche durch einen und denselben Chronometer verbunden sind, und die sich gegenseitig controliren koͤnnen, wuͤrde die Frage vollkommen zur Loͤsung gebracht haben, wenn deren Resultat mit einander in Uebereinstimmung gestanden waͤre. Die durch Krankheit eines Arbeiters verzoͤgerte Vollendung des Chronometers hinderte an einem entscheidenden Versuche. Wir sehen uns daher mit Bedauern veranlaßt, die Preisaufgabe bis zum naͤchsten Jahre zu verschieben, und Hrn. Morin einstweilen nur zu einem Accesit von 1000 Fr. zu begutachten. Wir fuͤgen nur noch bei, daß die beiden Dynamometer des Hrn. Morin sowohl an einem Vordergestelle einer Laffitte'schen Diligence, als auch an dem Vordertheile des Hainguerlot'schen Bootes angebracht wurden. Die hiebei erzielten Resultate uͤbergeben wir, da der Preis nicht gewonnen wurde und da an den zu den Versuchen gewaͤhlten Instrumenten noch einige Correctionen zu machen sind. Dagegen fuͤgen wir die Versuche bei, welche die Commission vornahm, um das Verhaͤltnis der Biegung der beiden von Morin vorgelegten Federn in Beziehung auf das Gewicht, dem man sie nach und nach aussezte, zu ermitteln. Erster Dynamometer. Das Gewicht der Platte machte die Federn mit Einschluß ihres natuͤrlichen Abstandes um 58,3 Millimeter auseinander weichen. Allmaͤhliche Belastung.      Abstand. Differenz.       20 Kilogr.   64 Millimeter   5,7       40   –   69,5    –   6,3       60   –   74,7    –   5,4       80   –   80,4    –   5,4     120   –   90,9    – 10,3     160   – 101,7    – 10,3     200   – 112,1    – 10,4     240   – 122,5    – 10,4 ––––– 64,2 Der mittlere Abstand der Federn betrug per 20 Kilogrammen Belastung 5,35 Millimeter, und die groͤßte Differenz verhielt sich bei dieser Belastung zur kleinsten wie 104 zu 108. Nach Abnahme der Gewichte kehrte der urspruͤngliche Abstand der Federn von 58,3 Millimeter wieder zuruͤk. Zweiter Dynamometer. Der urspruͤngliche Abstand der Federn betrug 58,1 Millim. Allmaͤhliche Belastung.    Abstand. Differenz. Umgekehrte Operation bei      Entlastung der Platte.       40 Kilogr. 63,2 Millim.     5,1              63,2       80   – 68,1   –     4,9              68,2     120   – 73,1   –     5              73,3     160   – 78,1   –     5              78,2     200   – 83,1   –     5              83,1     240   – 88      –     4,9              88,2     280   – 92,8   –     4,8              93     320   – 97,5   –     5,3              97,5. Der mittlere Abstand der Federn betruͤg hier per 40 Kilogram. Belastung 5 Millimeter. Das Verhaͤltniß der groͤßten zur kleinsten Differenz war wie 48 zu 53. Uebrigens muß bemerkt werden, daß das Instrument, welches zum Messen der Ordinaten der Biegungen diente, nicht so genau war, als es zum Messen so kleiner Laͤngenmaaße noͤthig war. Es handelte sich naͤmlich um Zehntheile von Milimetern, wobei leicht geringe Irrthuͤmer unterlaufen konnten. Der zweite Concurrent, Hf. de Buzonnière, legte einen Dynamometer vor, dessen Federn nach dem Principe der Regnier'schen eingerichtet sind, und welcher mit einem Chronometer versehen ist, der, je nachdem man die Stellung der Fluͤgel des Windfanges veraͤndert, den Cylinder, von dem sich das zur Aufnahme der Griffelstriche bestimmte Papier abrollt, in 2 bis 4 Minuten um einen Umgang umtreibt. An den beiden Enden des Umfanges dieses Cylinders befinden sich zwei Spizenreihen, von denen die erste das Papier alle 6, die zweite hingegen, die mit ersterer parallel laͤuft, alle 30 Secunden durchbohrt, wenn der Chronometer den Cylinder in drei Minuten ein Mahl umtreibt. Der Chronometer muß durchaus mit einem Schnekenkegel ausgestattet seyn. Ein den Biegungen der Feder gemaͤß graduirtes Winkelmaaß gestattet die Ordinaten dieser Biegungen so approximativ, als man es wuͤnscht, zu erheben. Ein mit zwei in der Mitte durchbrochenen Scheiben versehenes Messer drangt das Papier bestaͤndig gegen den Cylinder, damit die Spizen, womit er bewaffnet ist, das Papier regelmaͤßig durchdringen. Der den Stift oder Griffel tragende Mechanismus bewegt sich mittelst dreier Hebelarme, die je nach der Stellung des Stiftes die Ordinaten der Biegungen um das Acht bis Zwoͤlffache vermehren. Der Chronometer laͤßt sich nach Belieben anhaften, und dessen Windfang kann sich, da er nur durch Reibung an der Spindel haͤlt, auch dann noch ohne Nachtheil bewegen, wenn der Chronometer angehalten wird. Dieser Dynamometer durchlief bei dem damit angestellten Versuche eine gepflasterte Straße von 50 bis 60 Meter Laͤnge und 200 Meter ungepflastertes Boulevard hin und zuruͤk. Auf dem Ruͤkwege wo der Wagen gesperrt wurde, konnten ihn kaum vier starke Zugpferde fortschaffen, und dessen ungeachtet litt der Dynamometer keinen Schaden. Die bei diesem Versuche aufgewendete Zugkraft ward auf dem Papierstreifen gut aufgezeichnet; allein die verzeichneten Spuren der Ordinaten fielen zu nahe an einander. Es ging ferner hervor, daß das Papier wenigstens 5 bis 6 Millimeter in der Secunde durchlaufen muͤsse, wenn die Schwankungen, die bestaͤndig in der Linie, welche die Biegung der Feder bei jedem Schritte der Thiere repraͤsentirt, vorkommen, deutlich ausgedruͤkt werden sollen. Die Commission schlaͤgt vor, diesem Hrn. Concurrenten in Anerkennung seiner Verdienste fuͤr das von ihm erfundene Instrument, welches solid gebaut ist, und welches sich mit einigen Abaͤnderungen zu mancherlei Versuchen eignen duͤrfte, eine silberne Medaille im Werthe von 400 Fr. zuzuerkennen. Der dritte Concurrent, Hr. Regnier, hat dem Regnier'schen Dynamometer einen Chronometer beigefuͤgt, mit dessen Huͤlfe sich ein Papier abrollt, auf welches ein horizontaler Stift mittelst eines durch eine Feder getriebenen Bleistiftes die Ordinaten der durch eine Hebelverbindung multiplicirten Biegungen aufzeichnet. Sowohl der Chronometer, als die Bewegung des Papieres lassen sich beliebig und vermoͤge zweier von einander unabhaͤngiger Mechanismen anhalten. Das Instrument, weiches denselben Bedingungen entspricht, wie das vorhergehende, scheint ziemlich solid und gut angeordnet; auch nimmt es wenig Raum ein. Die Commission schlaͤgt fuͤr dessen Erfinder gleichfalls eine Medaille im Werthe von 400 Fr. vor. Der vierte Concurrent, Hr. Olin-Chatenet, sendete einen Dynamometer ein, der nicht bloß die in jedem Augenblike Statt findenden Biegungs-Ordinaten aufzeichnet, sondern sie auch summirt oder totalisirt. Dieses Instrument ist wegen seines großen Umfanges nur in gewissen Faͤllen anwendbar; doch duͤrfte dieser Uebelstand verschwinden, wenn zur Aufzeichnung der Biegungsspuren das bei den vorhergehenden Dynamometer angedeutete Mittel angewendet wuͤrde. Der summirende Zaͤhler ist in so fern merkwuͤrdig, als er von jenem, dessen erste Idee Poncelet gab, im Principe abweicht. Er besteht aus abgestuzten, parallel gestellten Kegeln, die am Urspruͤnge gleichen Durchmesser haben, von denen aber der eine waͤchst, waͤhrend der andere abnimmt, so daß die Summe beider Durchmesser an jeder Stelle der Summe der Durchmesser am Urspruͤnge gleich kommt. Ein schmaler Riemen (lanière) oder irgend ein bisher noch fehlendes, von dem Erfinder aber versprochenes mechanisches Mittel, soll diese beiden Cylinder, an welcher Stelle derselben er sich auch befindet, durch seine Reibung gleichzeitig in Bewegung sezen, und ein Staͤbchen, welches der Biegungsbewegung der Federn folgt, zwingt den Riemen laͤngs der Kegel zu glitschen. Hieraus erhellt, daß je mehr sich der Riemen von den Ursprungsdurchmessern der Kegel entfernt, um so mehr Umlaͤufe der kleiner werdende Kegel im Vergleiche mit dem wachsenden Kegel machen muß. Die Differenz zwischen diesen Umgaͤngen wird von zwei horizontalen Platten, deren jede durch eine an dem Ende der Kegelachse angebrachte endlose, und in den Umfang der Platten eingreifende Schraube ohne Ende bewegt wird, angedeutet. Ein Stern gibt uͤberdieß die Zahl der Umgaͤnge an. Der Erfinder will sich ohne Zweifel dieser Differenz der Totalisirung des Kraftaufwandes bedienen; und diese sinnreiche Idee duͤrfte allerdings zu nuͤzlichen Resultaten fuͤhren, wenn sich ein Mittel ausfindig machen laͤßt, in Folge dessen der schmale Riemen genau den Biegungen der Federn folgt, ohne daß dessen Hingleiten uͤber die Kegel die Regelmaͤßigkeit der Bewegung dieser lezteren beeintraͤchtigt. Die Commission schlaͤgt demnach auch fuͤr den Erfinder dieses Instrumentes eine Medaille zu 400 Fr. im Werthe vor. Der fuͤnfte Concurrent, Hr. Schmitz von Heidelberg, hat der Gesellschaft einen Regnier'schen Feder-Dynamometer eingesandt, den er mit einem Chronometer, welcher einen hohlen, aus lithographischem Steine bestehenden, in 30 Minuten einen Umlauf vollbringenden Cylinder in Bewegung sezt, verband. Auf diesem Cylinder, auf dem man Kreis- und Laͤngeneintheilungen bemerkt, markirt ein Griffel die Biegungen der Feder, die man dann mittelst der eben erwaͤhnten Eintheilungen und mit Nonien, die mit Lupen ausgestattet sind, welche den zu suchenden Maaßen angepaßt sind, erhebt. Wir konnten leider keine Versuche mit diesem Instrumente anstellen; denn der Chronometer war entweder nicht solid genug oder er kam auf der Reise in Unordnung. Der Chronometer ist uͤbrigens sehr sinnreich im Innern des steinernen Cylinders angebracht, so daß das ganze Instrument wenig Raum einnimmt und leicht gegen Beschaͤdigungen geschuͤzt werden kann. Wir schlagen fuͤr den Erfinder die silberne Medaille vor. Der sechste Concurrent hat einen Apparat vorgelegt, der seiner Ansicht nach zum Messen der Kraft, womit Rotationsmaschinen in Bewegung gesezt werden, dienen duͤrfte: ein Gegenstand, der außer dem Bereiche der Preisfrage gelegen ist. Der siebente Concurrent, Hr. Sochet, Marine-Ingenieur zu Toulon, der schon im vergangenen Jahre als Preisbewerber auftrat, schreibt, daß er neue Versuche anstelle, um mit seinem Wasser- und Koben-Dynamometer einen dem Druke entsprechenden Verbrauch an Wasser zu erzielen. Gelingt ihm dieß, so waͤre sein Instrument, wie er meint, das einfachste und das zu landwirthschaftlichen Zweken am meisten geeignete. Er beschaͤftigt sich ferner auch mit einem die Federbiegungen summirenden Dynamometer, und wollte zu diesem Zweke zwei gut zusammen regulirte Chronometer anwenden, indem er die Biegungen der Feder auf den Rechen des einen derselben wirken ließ. Diese Rechen, die man an mehreren Chronometern trifft, wirken bekanntlich auf die Unruhe, um deren Schwingungen zu beschleunigen oder zu retardiren. Von dem Unterschiede in der Geschwindigkeit der beiden Chronometer wuͤrde er dann die mittlere Kraft des angewendeten Drukes abgeleitet, haben. Spaͤter sandte er jedoch ein kleines Modell einer Vorrichtung ein, durch die er den einen der Chronometer ersezen zu koͤnnen glaubte; und an welcher der Minutenzeiger der gleichfoͤrmigen Bewegung des Chronometers folgen wuͤrde, waͤhrend der Sekundenzeiger im Verhaͤltnisse der Biegungen der Feder des Dynamometers schneller liefe. Wenn auf diesem Wege hinreichende Genauigkeit erreicht werden koͤnnte, so waͤre dieß ein drittes, allerdings zu beruͤksichtigendes Mittel, die angewendeten Kraͤfte zu totalisiren und daraus einen mittleren Druk abzuleiten. Was die Anwendung zweier Chronometer betrifft, so ward diese bekanntlich schon fruͤher von einem Mechaniker benuzt, um nach dem Unterschiede in der Geschwindigkeit der beiden Chronometer die waͤhrend einer Beobachtung stattfindende mittlere Temperatur zu bestimmen. Ferner legte Hr. Cagniard-Latour der Akademie am 12. Jun. 1837 seine chronometrische Schnellwaage (peson chronometrique) vor, welche darauf beruht, daß einer der Chronometer durch eine Torsionsfeder, und nicht wie gewoͤhnlich durch eine Spiralfeder regulirt wird, und daß man die Laͤnge dieser Feder mittelst eines beweglichen Laͤufers, der den Bewegungen der dynamometrischen Feder folgt, veraͤndert. Dieser Laͤufer muß, indem er dem der Drehung ausgesezten Theile der Feder eine groͤßere oder geringere Laͤnge gibt, die Feder mehr oder minder rasch oscilliren machen. Die Commission hat nach allein dem gegruͤndete Hoffnung, der Loͤsung der fraglichen Aufgabe, die ohne Zweifel sowohl zur Vervollkommnung der Akergeraͤthe als saͤmmtlicher Transportmittel uͤberhaupt unendlich viel beitragen duͤrfte, im Jahr 1839, bis wohin sie den Termin der Preisbewerbung auszudehnen vorschlaͤgtDie Bewerber muͤssen ihre Einsendungen an die Gesellschaft laͤngstens bis zum 31. Decbr. 1838 gemacht haben. A. d. R., entgegensehen zu duͤrfen. Den Concurrenten bleibt bis dahin die Prioritaͤt ihrer Erfindungen vorbehalten, worunter jedoch nicht verstanden ist, daß sich nicht einer der Ideen des andern bedienen duͤrfe. Haͤtte der Preistraͤger aber sich der Mittel anderer bedient, so behaͤlt sich die Gesellschaft vor, den Preis verhaͤltnißmaͤßig zu theilen. Den angestellten Beobachtungen gemaͤß sieht sich die Commission veranlaßt, den Concurrenten zu bemerken: 1) daß es wesentlich darauf ankomme, daß dem Papiere, welches sich unter dem Griffel bewegt, eine Geschwindigkeit von wenigstens 5 Millimetern in der Secunde gegeben werde; 2) daß man mit einer einzigen Papiereinlage die Aufzeichnung eines wenigstens halbstuͤndigen Versuches erhalten koͤnne; und 3) daß jeder Chronometer außen ein Zifferblatt habe, welches die zu den Versuchen angewandte Zeit angibt, damit man hiernach urtheilen kann, ob der Chronometer genau geht und gut regulirt ist. Endlich ist in dem Programme der zu loͤsenden Frage noch eine Luͤke auszufuͤllen; denn es ist darin nicht von der Abschaͤzung jener Kraft die Sprache, welche die Thiere beim Aufhalten der Wagen etc. beim Bergabfahren anwenden. Hrn. Laignel, den wir dieses Mal leider unter den Preisbewerbern vermißten, hat diese Aufgabe an den von ihm im Jahr 1836 vorgeschlagenen Dynamometer durch Anwendung zweier getrennter dynamometrischer Federn geloͤst. Ein Dynamometer mit einer einzigen Morin'schen Feder, welche an den entgegengesezten Flaͤchen gleiche Kruͤmmung haͤtte, duͤrfte ebenfalls leicht zur Loͤsung fuͤhren; doch muͤßte die Biegung in diesem Falle an beiden Seiten gleich seyn. Die Erfahrung allein kann hieruͤber urtheilen. Die Commission schlaͤgt uͤbrigens vor, den Preis um 500 Fr. zu erhoͤhen, wenn die Dynamometer, die als preiswuͤrdig befunden werden, zugleich auch die zum Aufhalten verwendete Kraft eben so genau angeben, wie die Zugkraft. Was die fruͤher ausgesprochene Bedingung betrifft, daß das Resultat, welches die Instrumente geben, ohne Berechnung erlangt werden muͤsse, so ist hiemit nur die Ausschließung aller weitlaͤufigen Berechnungen, die nicht Jedermann gleich anstellen und verificiren kann, gemeint.