Fig. 6. Eine Dampfmaschine.
Z — Dampfrohr, welches den Dampf aus dem Dampfkessel in die Dampfkammer R
führt. Der Muschelschieber in K läßt den Dampf abwechselnd oben und unten in
den Dampfzylinder A strömen. Steigt er nach oben, so fließt der über dem Kolben C
befindliche Dampf durch das Rohr r in den Kondensator ab. Die Kolbenstange ist
mit der Triebstange P verbunden, die oben an der Kurbel Q befestigt ist und mittels
derselben die wagerechte Welle mit dem Schwungrad X dreht. Die Welle leitet die
Bewegung nach der Arbeitsmaschine weiter, welche die gewünschte Arbeit, z. B. das
Spinnen, besorgt. Diese, sowie der Dampfkessel sind fortgelassen. Der Regulator V
wird durch die Welle in schnelle Drehung versetzt, wodurch sich die Stange a hebt,
welche mittels der Yerbindungsstange b durch das in Z befindliche Ventil den Zutritt
des Dampfes regelt.
TM Hauptwörter (50): [T19: [Wasser Luft Eisen Körper Silber Gold Kupfer Metall Stein Erde], T7: [Erde Luft Sonne Wasser Himmel Berg Tag Licht Wolke Nacht]]
18
Die Gewinnung der Naphtha.
schon im grauesten Altertum. Persische Priester zündeten das dunkle Öl, wo
es ans der Erde hervorquoll, ihren Göttern zu Ehren an. Die alten Ägypter
balsamierten ihre Toten mit Erdöl ein, und die Mauern von Babylon wurden
mit Naphthaniörtel gebaut, der ihnen eine besondere Festigkeit und Wider-
standsfähigkeit gegen Witterungseinflüsse verlieh. Wenn die Naphtha in früheren
Zeiten keine Verwendung fand, so lag dies daran, daß man es nicht verstand,
aus dem Rohstoffe einen brauchbaren Brennstoff zu erzeugen.
Die Wissenschaft vermag noch nicht mit völliger Sicherheit den Ur-
sprung der Naphtha anzugeben. Neuerdings findet die Meinung viel Glauben,
daß sie ungeheuren Mengen von Seetieren ihr Entstehen verdankt. Einem
deutschen Gelehrten, Professor Engler, ist es nämlich gelungen, aus Fischen
und Muscheln durch geeignete Destillation Petroleum zu erzeugen. Es läßt
sich wohl denken, daß ganze Meere durch irgend einen Einfluß allmählich
oder plötzlich eintrockneten; in der sich bildenden Salzlauge gingen die Wasser-
tiere zu Grunde; dieses Massengrab wurde mit Schlamm überdeckt, und aus
dem Fette der Tierleichen bildete sich bei entsprechendem Drucke und infolge
der dadurch herbeigeführten Wärmeentwickelung das Erdöl.
Gegenwärtig wird der Petrolenmbedarf der ganzen Erde durch die
Naphthaquellen Nordamerikas und des Kaukasus gedeckt. In technischer
Hinsicht am vollkommensten wird die Gewinnung der Naphtha ans der
Halbinsel Apscheron am Kaspischen Meer betrieben. Hier ist man schon
vor vielen Jahren von dem Schachtbetriebe abgekommen und zur Bohrung
übergegangen. Als Bohrwerkzeug dient ein stählerner Meißel, der an
einem Seile oder einer Eisenstange hängt und durch Hand- oder Dampfkraft
gehoben und fallen gelassen wird. So dringt er immer tiefer in die Erde
ein. Das entstehende Bohrloch wird mit einem Eisenrohr ausgekleidet, damit
das Erdreich nicht nachstürzen kann. Alsdann wird weiter gebohrt, bis man
ein zweites Rohr nachschieben kann. Ans diese Weise dringt man 30—100 m
in die Tiefe, bis inan Naphtha antrifft. Nunmehr wird der Rohstoff entweder
durch Schöpfgefäße,die an Seilen angebracht sind, oder durch Pumpen gefördert.
Ein hohes Holzgerüst, der Bohrturm, dient zum Schutze der Geräte und
Maschinen.
Nicht selten kommt es vor, daß die Naphtha unter gewaltigem Druck
als Springqnell ans dem Schoße der Erde emporgeschlendert wird. Dann ver-
wüstet sie die ganze Umgebung, wenn nian nicht beizeiten ihrer Herr werden
kann. Im Jahre 1896 sah ich eine Naphthaqnelle schlagen, die täglich etwa
120000 Doppelzentner Naphtha lieferte. Bricht solch ein Springbrunnen
unerwartet ans, und man weiß nicht, wohin mit dem braunen Naß, so kann
der glückliche Qnellenbesitzer, statt Millionen zuverdienen, ein Bettler werden;
so viel hat er an Schadenersatz zu leisten. Manchmal kommt es auch vor,
daß eine Naphthaqnelle in Brand gerät. Ich hatte Gelegenheit, vor einiger
Zeit eine mächtige Fontäne, die der Firma Rothschild gehört, brennen zu
sehen. Es wäre vergebliche Mühe, dieses Schauspiel schildern zu wollen.
Man denke sich eine mannsdicke Fenersäule etwa 200 m hoch in die Luft
emporschießen und dabei ein donnerähnliches Geräusch verursachen. An ein
Löschen ist in solchen Fällen nicht zu denken; denn auf 300 in Entfernung
kann es kein Mensch vor Gluthitze aushalten. Die erwähnte Fontäne brannte
zehn Tage lang, bis sie endlich von selber zu schlagen aufhörte.
Die gewonnene Naphtha wird in großen Erdbecken ansbewahrt und je
nach Bedarf durch Rohrleitungen 10—15 km weit nach Baku, der „schwarzen
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In den Nüdersdorfer Kalkbergen.
25
(f. Nr. 37) und Gerberei (s. Nr. 19). Auch dem Hütteumann ist er unent-
behrlich; denn er wird den zu schmelzenden Erzen und Metallen zugesetzt.
Diesen entzieht er die nichtmetallischen Bestandteile, mit denen er eine leicht-
flüssige Schlacke bildet (s. Nr. 42). Da er Kohlensäure enthält, so wird er
allgemein zur Herstellung reiner Kohlensäure verwandt. Endlich ist gemahlener
roher oder gebrannter Kalk ein immer mehr geschätztes Düngemittel für kalk-
arme Bodenarten." „Ich danke Ihnen für Ihre freundlichen Belehrungen,"
versetzte ich, „manches davon ist mir gänzlich neu."
Vor uns ragte jetzt eine Felswand empor, deren Bänke, wie der Steiger
sagte, 0,10 bis 1h m stark und unter einem Winkel von 20° geneigt sind.
Von der Sohle aus waren der Länge und Quere nach gerade, stollenartige
Gänge hineingeschlagen, so daß man tief in den Berg hineingehen konnte.
Dieser lastete nur noch auf inehreren hintereinander liegenden Reihen mächtiger
Pfeiler von 5 m Länge und 3 m Breite; auch die Gänge waren 3 in breit.
Die Pfeiler der vorderen Reihe, welche heute gesprengt werden sollten —
etwa zehn — waren noch einmal durchschnitten, so daß jeder Pfeiler zwei
Beinen glich. In jedes Bein waren 10 Bohrlöcher geschlagen, aus denen
verschieden lange Zündschnüre heraushingen. Die Bohrlöcher hatten etwa
5 Zentner Pulver verschluckt. Durch das Sprengen sollte sich von der Berg-
wand eine 8 m tiefe, 28 m hohe Gesteinschicht in einer Länge von etwa
6o in lösen. Berechne Dir selber den Rauminhalt dieser gewaltigen Massel
Der Steiger sagte mir, daß die Höhe der Bruchwand 28 ui nicht überschreiten
dürfe, da sonst die darunter arbeitenden Knappen gefährdet würden; auch
zerkleinere sich beim Sturze das Gestein so sehr, daß es an Wert verliere.
Noch 20 Minuten, und das große Ereignis sollte eintreten. Eilig
stiegen wir daher auf den oberen Rand des Tiefbaus, von wo wir den
besten Überblick hatten.
Jetzt eilten drunten im Kessel gegen 110 Knappen der Bergwand zu und
nahmen an den Pfeilern Aufstellung. Jeder Mann hatte 2 bis 3 Schüsse
zu besorgen. „Anzünden!" kommandierte ein Steiger; gleichzeitig leuchteten
über 200 Flämmchen auf, und Qualm drang aus den Wölbungen hervor;
die Knappen aber stürzten eilig davon. Mir bangte um die letzten Männer,
die vereinzelt aus den Höhlen flüchteten. Zuletzt suchten der Obersteiger und
der Steiger das Weite.
Da krachte der erste Schuß, und nun folgte eine Kanonade, die meinem
Nebenmann, einem Ofsizier von anno 70, das Herz im Leibe lachen machte.
Voll Spannung hielt ich den Atem an. Horch!------------------ein Knirschen, ein
Krachen, ein Poltern — eine Gesteinsschicht löste sich und rutschte nach unten,
während noch vereinzelte Sprengschüsse donnerten. Aber nun kam erst die
Hauptsache. Ich bemerkte, wie auf der oberen Fläche der Bergwand — denn
unser Standpunkt lag höher — sich hintereinander mehrere Risse bildeten, die
immer weiter und unheimlicher klafften, und endlich löste sich eine mächtige
Wand ab, kippte in ihrer ganzen Ausdehnung nach vorne, brach dann mehrfach
und stürzte zerbröckelnd auf die Bruchsohle. Dabei erdröhnte der Boden unter
unsern Füßen.
Kaum fünf Minuten hatte dieses großartige Schauspiel gewährt. Nach-
dem wir uns von dem gewaltigen Eindruck erholt hatten, geleitete uns unser
liebenswürdiger Führer in die Wölbungen der oberen Kalkfchichten, durch die
wir, uns gegenseitig an den Händen fassend, tappten. Endlich gelangten wir
an einen langen, festgewölbten Tunnel, der quer durch den Bergrücken
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Des Schieferdeckers Reich.
35
es, und den Rüststangen nach, quer darauf liegend, schieben sich zwei, drei kurze
Bretter. Hinter ihnen erscheint ein Menschenhaupt und rüstige Arme. Eine
Hand hält den Nagel, die andere trifft ihn mit geschwungenem Hammer, bis
die Bretter fest aufgenagelt sind. Die fliegende Rüstung ist fertig. So nennt
sie ihr Baumeister, dem sie eine Brücke zum Himmel werden kann, ohne daß er
es begehrt. Auf die Rüstung baut sich nun die Leiter, und ist das Turmdach
sehr hoch, Leiter auf Leiter. Nichts hält sie zusammen als der eiserne Länge-
haken; nichts hält sie fest, als auf der Rüstung vier Menschenhände und oben
die Helmstange, an der sie lehnt. Ist sie über der Ausfahrttür und an der
Helmstange mit starken Tauen angebunden, dann sieht der kühne Schieferdecker
keine Gefahr mehr darin, sie zu besteigen. Dem Menschen unten auf der sichern
Erde schwindelt es freilich, wenn er hinanfschaut; er meint, die Leiter sei aus
leichten Spänen zusammengeleimt wie ein Weihnachtsspielwerk für Kinder. Aber
ehe der Schieferdecker die Leiter angebunden hat — und um das zu tun, muß
er erst einmal hinaufgestiegen sein — mag er seine Seele Gott befehlen. Dann
schwebt er erst recht zwischen Himmel und Erde. Er weiß, die leichteste Ver-
schiebung der Leiter — und ein einziger falscher Tritt kann sie verschieben —
stürzt ihn rettungslos hinab in den sichern Tod.
Die Zuschauer unten falten atemlos unwillkürlich die Hände; die Dohlen
krächzen wildflatterud um sein Haupt. Der kühne Mann auf der Leiter aber
steigt ruhig und sicher empor. Er ist kein eitler Wagling, der frevelnd von sich
reden machen will; er geht seinen gefährlichen Pfad in seinem Berufe. Er
weiß, die Leiter ist fest; sein Herz ist stark und sein Tritt ist sicher. Er sieht
nicht hinab nach der grünen Erde; er blickt nicht hinauf nach dem Zuge der
Wolken. Die Mitte der Sprossen ist seine Bahn, und bald steht er oben. Der
Knoten ist geschlungen; die Zuschauer atmen auf und rühmen den kühnen Mann
und sein Tun hoch oben zwischen Himmel und Erde.
Nun beginnt der Schieferdecker erst sein Werk. Er holt ein anderes Tau
herauf und legt es als drehbaren Ring unter dem Turmknopf um die Stange.
Daran befestigt er einen Flaschenzug und an den Flaschenzug die Ringe seines
Fahrzeuges. Ein Sitzbrett mit zwei Ausschnitten für die herabhängenden Beine,
hinten eine niedrig gekrümmte Lehne, hüben und drüben Schiefer-, Nagel- und
Werkzeugkasten, zwischen den Ausschnitten vorn das Haueisen, ein kleiner Amboß,
worauf er mit dem Deckhammer die Schiefer zurichtet, wie er sie eben braucht.
Dieser Hängestuhl ist das leichte Schiff, mit dem der Schieferdecker das Turm-
dach umsegelt. Mittelst des Flaschenzuges zieht er sich mit leichter Mühe hinauf
und läßt sich herab, so hoch und tief er mag; der Ring oben dreht sich mit
Flaschenzug und Hängestuhl, nach welcher Seite er will, um den Turm. Ein
leichter Fußstoß gegen die Dachfläche setzt das Ganze in Schwung, und er kann
einhalten, wo es ihm gefällt. Bald bleibt unten kein Mensch mehr stehen,
um hinaufzublicken; der Schieferdecker und sein Fahrzeug sind nichts Neues mehr.
Wer so frei über die grüne Ebene hinsehen könnte, wie Berge hinter Bergen
hervorwachsen, erst grün, dann immer blauer! Aber der fleißige Mann kümmert
sich so wenig um die Berge. Tag für Tag hantiert er mit Flickeisen und Klaue;
Tag für Tag hämmert er Schiefer zurecht und Nägel ein, bis er fertig ist.
3»
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108
Der Entwicklungsgang der Lokomotive.
Eine bedeutende Ehrengabe der Bergwerksbesitzer von Cornwallis
setzte den Erfinder in den Stand, einen Dampfwagen zu bauen.
Auch dieser war für die Fahrt auf der Landstraße bestimmt und
bestand aus einer sechs Personen fassenden Kutsche (s. Fig. 19),
unter welcher sich ein Kessel mit innerer Feuerung und der Zylinder
befanden. Auch ein Wasser- und Brennstoffbehälter, sowie eine
Druckpumpe zum Speisen des Kessels fehlten nicht. Zwei von der
Maschine getriebene Blasebälge sollten das Feuer anfachen, und der
Dampf, der im Zylinder gewirkt hatte, wurde durch einen engen
Schornstein ausgestoßen.
Bekanntlich wird die lebhafte Verbrennung des Heizstoffs in
der heutigen Lokomotive dadurch erzielt, daß der Dampf, der in
den Zylindern seine Schuldigkeit getan hat, mit großer Geschwindig-
keit durch den Schornstein entweicht und dabei die in diesem be-
findliche Luft mit dem Rauche vor sich her treibt. Diese Luft
wird ersetzt, indem durch den Rost und den auf ihm ruhenden Brenn-
stoff andere Luft eindringt, wodurch eine lebhafte Anfachung des Feuers
herbeigeführt wird. Diese Wirkung zeigte sich auch an Trevethiks
Dampfwagen, ohne daß sie jedoch praktisch verwertet wurde. Der
Dampfwagen lief zum Staunen der Zuschauer auf offener Straße,
und der glückliche Erbauer säumte nun nicht, ihn den Bewohnern der
Hauptstadt vorzuführen. Hier war der Zudrang so groß, daß
Trevethik eine weite Fläche mit einer Plankenwand umziehen und
seine Maschine für Geld sehen ließ. Bemerkenswert ist, daß er
sie in einer auch für Straßenfuhrwerk brauchbaren, ausgehöhlten
Spurbahn laufen ließ. Ein unbedeutender Verdruß mit dem Grund-
eigentümer veranlaßte leider den leicht aufbrausenden Meister, die
Maschine an einen Messerschmied, die Kutsche an einen Wagen-
bauer zu verkaufen und in seine Werkstatt zurückzukehren.
Im Jahre 1803 finden wir Trevethik in dem Kohlen- und Eisen-
gebiete von Süd-Wales, wo schon mehrere Schienenbahnen im Betrieb
waren. Einst machte er mit dem Besitzer eines Eisenwerks die
Wette, er wolle mit Dampfkraft das Eisen des Werks über die neun
Meilen lange Schienenbahn schaffen. Das Ergebnis dieser Wette
war die erste wirkliche Lokomotive. Sie enthielt die Hauptelemente
des jetzigen Lokomotivsystems, den runden Kessel, den Hochdruck-
dampf, die innere Feuerung, ein rückkehrendes Feuerrohr zur weiteren
Ausnutzung der Wärme (das sich später in das Vielrohrsystem ver-
wandelte), das Ausblasen des Dampfes in den Schornstein und die
Kuppelung der vier Räder zu gemeinsamer Tätigkeit. Bedeutsam
war es auch, daß die Räder eine glatte Oberfläche zeigten. Der
Erfinder war also schon der Ansicht, daß die bloße Adhäsion glatter
Räder auf glatter Bahn für die Ausnutzung der Zugkraft ausreiche,
während man vorher der Meinung war, daß die Reibung durch
Vertiefungen in den Schienen und Erhöhungen an den Radfelgen
vermehrt werden müsse.
Aber die Schienen, auf denen Trevethiks Lokomotive fuhr,
waren der Last nicht gewachsen, sondern brachen in großer Zahl,
und deshalb wurde die Maschine außer Dienst gesetzt. Trevethik,
auf den das Patentamt in London eine große Anziehungskraft aus-
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190
Die Wanduhr und die Schwerkraft.
I. Die Naturkräste im Dienste des Gewerbes.
*91. Die Wanduhr und die Schwerkraft.
i. Eine Wanduhr mit Gewicht und Pendel ist etwas so All-
tägliches, daß man gewöhnlich nur ihre Zeiger der Beachtung wert
hält. Hast du aber schon einmal bedacht, daß dieses unscheinbare
Kleingerät auch ein beredtes Zeugnis dafür ablegt, wie der Mensch
die Naturkräfte und ihre Gesetze zu seinem Vorteil zu verwenden
weiß ?
„Was hat die Wanduhr mit den Naturkräften zu tun?“ erwiderst
du vielleicht. Urteile nicht vorschnell! An der Wanduhr bemerkst
du doch Bewegung, und jede Bewegung wird hervorgerufen
durch irgend eine Kraft. Wo mag nun wohl die Kraft stecken,
welche die Uhr im richtigen Gange erhält? „Im Pendel,“ meint der
eine, „im Gewicht“ der andere. Wer hat recht? Wir wollen
Gewicht wie Pendel für sich betrachten und dann der Wahrheit aut
die Spur zu kommen suchen.
Hebst du das Uhrgewicht in die Höhe, so fühlst du, daß es
eine gewisse Schwere besitzt und nach unten strebt. Dabei fällt
dir vielleicht ein, daß du als Schulknabe gehört hast, wie die ge-
waltige Erdmasse alle Körper, die sich in ihrem Bereiche befinden,
mit Gewalt an sich zieht, daß diese Kraft Schwerkraft heißt, und
daß die Körper überhaupt kein Gewicht hätten, wenn sie nicht vor-
handen wäre.
Jahrtausende hat es gedauert, ehe die Menschen die Schwer-
kraft kennen gelernt haben. Ein englischer Naturforscher, Namens
Newton*), hat sie durch Beobachtung und Nachdenken entdeckt
und nachgewiesen. Schon vor ihm hatte sich ein anderer Gelehrter,
Galileo Galilei**), mit ihren Wirkungen beschäftigt, ohne jedoch
diese Naturkraft selber zu erkennen.
*) Isaak Newton (spr. Njutn, 1643—1727), Professor der Mathematik in Cam-
bridge, beschäftigte sich außerdem mit der Berechnung des Lichtes und der Fort-
pflanzung des Schalles.
**) Galileo Galilei (1564—1642) studierte erst Medizin, dann Mathematik, wurde
Professor der Mathematik in Pisa und Padua, vervollkommnete das Fernrohr und
stellte mit dessen Hilfe wichtige Forschungen über unser Planetensystem an.
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192
Rolle und Flaschenzug.
steht oben mit einem Sperrhaken in Verbindung, der in die Zähne
eines Zahnrades eingreift. An letzterem aber wirkt das Uhrgewicht
und sucht es herumzudrehen. Dadurch erhält der Sperrhaken und
damit zugleich das Pendel einen Stoß, der gerade kräftig genug
ist, um die Verminderung aufzuheben, welche die Pendelbewegung
hauptsächlich durch die Reibung erfährt, und darnach muß die
Schwere des Uhrgewichts genau bemessen sein. So kommt es, daß
das Pendel fortgesetzt schwingt und dabei immer gleich weit aus-
schlägt.
Jetzt werden wir auch verstehen, warum das Uhrgewicht nicht
mit derselben beschleunigten Bewegung niedersinken kann, wie ein
frei fallender Körper. Bei jeder Pendelschwingung läßt der Sperr-
haken das Zahnrad einen Augenblick frei, und in dieser kurzen
Spanne Zeit kann das Gewicht frei fallen. Da aber im nächsten
Augenblick der Sperrhaken schon wieder in die Zähne des Rades
eingreift, so wird der Fall unterbrochen bis zur nächsten Schwingung,
worauf wiederum ein kurzer Fall eintritt. Auf diese Weise wird
die beschleunigte und deshalb zur Zeitmessung ungeeignete freie
Fallbewegung in eine Reihe von kurzen, ruckweisen Fallbewegungen
verwandelt, die infolge der gleichmäßigen Schwingungen des Pendels
einander völlig gleich sind.
Fragen wir nun nochmals, welche Kraft die Wanduhr im
richtigen Gange erhält, so muß die Antwort lauten: Indem die
Schwerkraft auf das Uhrgewicht wirkt, setzt sie das Räderwerk der
Uhr in Bewegung und verhütt gleichzeitig dem Pendel dazu, daß
es, den Widerstand der Reibung und der Luft überwindend, fortge-
setzt schwingt; das Pendel aber regelt infolge seiner gleichmäßigen
Schwingungen die Fallbewegung. So wird durch das Zusammen-
wirken des Gewichtes und des Pendels die Uhr das, was sie ist:
ein zuverlässiger Zeitmesser.
Nach solchen Betrachtungen wirst du wohl die einfache Wand-
uhr mit andern Augen betrachten als vorher. Bist du zufällig deines
Zeichens ein Uhrmacher, so wirst du erkannt haben, wie tief die
Kräfte der Natur und ihre Gesetze in deinen Beruf eingreifen.
Gehörst du aber einem andern Gewerbe an, so läßt du dich viel-
leicht dazu antreiben, diejenigen Werkzeuge oder Maschinen genauer
zu studieren, mit denen du hantieren mußt. Du wirst dann immer
mehr erkennen, mit welchem Scharfsinn und mit welcher Geschick-
lichkeit es der Mensch verstanden hat, die Naturkräfte und ihre
Gesetze in seinen Dienst zu stellen. a. Gutsch.
*92. Rolle und Flciichenzug.
i. Ein Bäckermeister, der in einem Landstädtchen wohnte, sah
sich in der angenehmen Lage, Wohnung und Werkstatt erweitern
zu müssen, und war deshalb genötigt, zur Unterbringung seines
Mehlvorrats den Speicher in Anspruch zu nehmen. Er beschloß
daher, an der Außenwand des Speichers einen Aufzug anzubringen,
wie er ihn einmal bei einem Mehlhändler gesehen hatte. Bei
nächster Gelegenheit ließ er sich in der benachbarten größeren
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Rolle und Flaschenzug.
193
Stadt in einem Geschäft mehrere Rollen vorlegen. „Zu welchem Zweck
soll die Rolle dienen?“ fragte der Kaufmann; der Meister gab Aus-
kunft, und der Kaufmann fuhr fort: „Wenn Sie zu dem Aufzug eine
feste Rolle benutzen und jedesmal nur einen Sack Mehl empor-
ziehen lassen wollen, so muß die Rolle mehr als drei Zentner tragen;
denn wenn H/2 Zentner gehoben werden sollen, so beträgt schon
der hierzu erforderliche Kraftaufwand etwas mehr. Dazu kommt
noch das Gewicht der Rolle und des Seiles, und außerdem muß
die Reibung zwischen dem Seil und der Rolle, sowie die Reibung
der Achse im Lager überwunden werden. Vorsichtshalber müssen
Sie jedoch eine Rolle anwenden, deren Leistungsfähigkeit das
Doppelte, also 6 Zentner beträgt, und deshalb rate ich Ihnen zu
dieser Rolle hier.“ „Das ist leicht gesagt,“ meinte der Bäckermeister,
„aber wer bürgt mir dafür, daß die Rolle 6 Zentner tragen kann?“
Der Kaufmann erwiderte: „Sie ist, wie Sie
sehen, gestempelt. Mein Fabrikant bürgt für
ihre Widerstandskraft; denn die Achsen der
Rollen werden durch Zerbrechversuche ge-
prüft*); ebenso ist die Stärke der Seile durch
Zerreißversuche festgestellt **), und der Haken,
an dem der Aufzug befestigt wird, muß erst
recht zuverlässig sein.“
Das leuchtete dem Meister ein, und
deshalb nahm er’s nicht übel, als ihn der
Kaufmann noch darauf aufmerksam machte,
daß er die Achse der Rolle hin und wieder
schmieren, auch dann und wann reinigen und
den Aufzug gegen Nässe schützen müsse,
damit sich seine Widerstandskraft nicht ver-
mindere, und daß er ihn der Vorsicht wegen
niemals bis zur Grenze der Leistungsfähig-
keit anstrengen dürfe. „Übrigens,“ führ der
Kaufmann fort, „verbietet sich das von selber,
wenn Sie das Mehl durch Menschenkraft auf
die Speicher befördern lassen.“ „Wie meinen
Sie das?“ fragte etwas verwundert der Bäckermeister. Der Kauf-
mann aber versetzte: „Wenn Ihr Geselle H/s Zentner in die Höhe
ziehen soll, so darf er selber doch nicht bloß einen Zentner schwer
sein. Haben Sie aber ein Pferd oder wollen Sie eine Winde an-
wenden, so liegt die Sache anders. Dann müssen Sie jedoch
unten am Aufzuge eine zweite feste Rolle von derselben Stärke
anbringen, weil die Kraft des Pferdes nicht in senkrechter, sondern
in wagerechter Richtung wirkt; ebenso ist’s bei der Winde.
Natürlich vergrößert sich dadurch die Ausgabe.“ Der Meister hatte
kein Pferd, und deshalb gab ihm der Kaufmann folgenden Rat:
„Verwenden Sie als. Aufzug diesen Flaschenzug, der aus zwei
festen und zwei beweglichen Rollen besteht. Er gewährt den
Fig. 32. Feste und be
wegliche Rolle.
A — Unterstützungspunkt,
verlegt nach B, Q = Last,
D=Angriffspunkt der Kraft
des mittels der festen Rolle
wirkenden Gewichts P.
*) Relative Festigkeit.
**) Absolute Festigkeit.
Heinecke, Lesebuch für gewerbliche Fortbildungsschulen. 13
TM Hauptwörter (50): [T7: [Erde Luft Sonne Wasser Himmel Berg Tag Licht Wolke Nacht], T39: [Jahr Million Geld Mark Arbeiter Arbeit Zeit Summe Staat Thaler], T19: [Wasser Luft Eisen Körper Silber Gold Kupfer Metall Stein Erde]]
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Die schiefe Ebene.
195
sämtlicher Baugeräte aufkommen mußte. Bei näherer Untersuchung
durch den Baumeister ergab es sich, daß die zerbrochene Achse
stark rostig war, und es wurde dem Verwalter mit sofortiger Ent-
lassung gedroht, falls noch einmal die geringste Unordnung vorkäme.
Durch seine Nachlässigkeit hatte der Verwalter ein Menschen-
leben gefährdet; der Geselle mußte die Krankenkasse in Anspruch
nehmen und hatte einen empfindlichen Lohn Verlust. Der Verwalter
mußte sich dazu verstehen, ihm diesen zu ersetzen; den Material-
schaden aber nahm der Baumeister auf sich. h. b.
Aufg. Was für ein Hebel ist in der festen, bezw. in der beweglichen Rolle
wirksam? Gib den Unterschied zwischen dem zweiarmigen und einarmigen Hebel
an! Weise an einem Schlüssel, einer Schere, einer Türklinke, einem Brecheisen,
einem Ruder, an der Winde die für den betreffenden Hebel in Betracht kommenden
Punkte, sowie die Hebelgesetze nach!
*93. Die schiefe Ebene.
i. In einem Steinbruch liegen „hammerrechte“ (gehauene) Sand-
steine, die auf einen Lastwagen geladen werden sollen. Da jeder
Stein ein Gewicht von 120 kg hat, so ist eine Kraftleistung von
etwas mehr als 120 kg erforderlich, um ihn auf den Wagen zu
heben. Diese Leistung übersteigt die Kraft eines Arbeiters, und
deshalb wird an das hintere Ende des ein Meter hohen Wagens
eine Schrotleiter angelegt, die 3 m lang ist. Schiebt nun der
Arbeiter den Stein auf der Leiter in die Höhe, so ist dazu nur eine
Kraftleistung von 40 kg notwendig, die allerdings um ein Geringes
vermehrt werden muß, da gleichzeitig die zwischen dem Stein und
der Schrotleiter stattfindende Reibung zu überwinden ist. Würde
man eine doppelt so lange Schrotleiter benutzen, so brauchte man
nur eine Kraft von etwas mehr als 20 kg zum Emporschieben des
Steines anzuwenden. Eine Ersparnis an Arbeit wird jedoch durch
die Anwendung der Schrotleiter keineswegs erzielt, da der Weg,
den der Stein zurücklegen muß, im ersten Falle dreimal, im letzten
sechsmal so groß ist, als wenn er senkrecht emporgehoben würde.
Die Ersparnis an Kraft wird also durch die Verlängerung des Weges
aufgehoben.
Führt aut den Gipfel eines steilen Berges in gerader Linie ein
Weg, so wird die Kraft von Zugtieren nicht dazu ausreichen, einen
schweren Lastwagen hinaufzubefördern. Deswegen legt man den
Weg in Zickzacklinien an oder führt ihn in Schlangenwindungen
um den Berg herum, so daß er allmählich ansteigt. Ein tüchtiger
Bergsteiger kann wohl auf dem steilen Steige die Spitze des Berges
erreichen; der Lastwagen aber muß eine sanft geneigte Straße be-
nutzen, infolgedessen aber auch einen längeren Weg zurücklegen,
als der Fußgänger, der Richtpfade einschlägt.
Bei der Schrotleiter wie bei der Bergstraße kommt die schiefe
Ebene zur Anwendung. Aus den beiden angeführten Beispielen
ersieht man, daß zum Hinausschieben einer Last auf einer solchen
um so weniger Kraft erforderlich ist, je länger die Ebene im Ver-
hältnis zu der Höhe ist, zu der sie ansteigt.
13*
TM Hauptwörter (50): [T7: [Erde Luft Sonne Wasser Himmel Berg Tag Licht Wolke Nacht], T39: [Jahr Million Geld Mark Arbeiter Arbeit Zeit Summe Staat Thaler], T5: [Haus Tag Kind Hand Herr Tisch Mann Fenster Wagen Pferd]]
TM Hauptwörter (100): [T12: [Wasser Luft Erde Höhe Körper Fuß Dampf Bewegung Druck Gewicht], T16: [Ende Körper Strom Bild Hebel Hand Auge Wasser Gegenstand Seite], T91: [Haus Fenster Wand Stein Dach Zimmer Holz Feuer Raum Decke], T72: [Bauer Arbeiter Steuer Jahr Stadt Staat Abgabe Gemeinde Land Verwaltung], T49: [Berg Gebirge Höhe Fuß Ebene Seite Gipfel Gebirg Elbe Meer]]
TM Hauptwörter (200): [T12: [Wagen Wasser Stein Rad Fuß Maschine Pferd Bewegung Hand Schiff], T3: [Hebel Last Brief Ende Gewicht Rolle Gleichgewicht Punkt Seite Fig], T6: [Berg Fuß Höhe Gipfel Gebirge Schnee Meer Fels Ebene See], T52: [Arbeiter Arbeit Zeit Betrieb Jahr Fabrik Maschine Staat Preis Kapital]]
198
Der Dampfhammer.
*94-. Der Dampfhammer.
1. Hammer und Amboß bilden die ältesten und wichtigsten Schmiede-
vorrichtungen. Unter den geschickten Schlägen des Schmiedes wölbte sich
der Stahlhelm und streckte sich die Schwertklinge. Für das Schmieden
größerer Eisenmassen reichte jedoch der mit der Hand geschwungene Hammer
nicht aus; deshalb baute man später zentnerschwere Hämmer, deren Stiel ein
mächtiger, mit Eisen beschlagener Baumstamm war. Sie wurden durch
Wasserkraft getrieben und sind noch heutzutage in kohlenarmen, aber wasser-
reichen Ländern, wie Schweden und Steiermark, auch in den Seitentälern der
Ruhr, Lenne und Wupper im Gebrauch. Die Welle des Wasserrades ragt
in die Hammerhütte hinein; die an ihr sitzenden Hebedaumen, „Nasen“ oder
„Frösche“ genannt, fassen beim Drehen
den Hammerstiel, heben oder drücken ihn
und lassen ihn dann wieder fallen. Zwei
Nachteile sind diesen „Schwanzhämmern“
eigen: ihre Fallhöhe bleibt immer dieselbe,
und ihr Schlag erfolgt nicht genau senk-
recht, wodurch seine Wucht vermindert
wird (s. Fig. 37, 38, 39).
Zu Ende der dreißiger Jahre des
19. Jahrhunderts erhielt John Nasmyth
(sprich etwa Näsmits), der Besitzer der
damals berühmtesten Schmiedewerkstatt zu
Patricroft in England, den Auftrag, für
ein Dampfschiff eine Welle von 40 cm
Durchmesser und 22 m Länge herzustellen.
Ratlos stand er vor der ihm gestellten
Aufgabe, für deren Lösung seine Stiel-
hämmer nicht im entferntesten ausreichten.
Endlich zwang ihn die Not zu einem Ver-
such. Auf einem Holzgerüst brachte er
in senkrechter Richtung einen Dampf-
zylinder an, dessen Kolbenstange einen Eisenblock von 2000 Pfd. Gewicht
trug. Der in den Zylinder einströmende Dampf hob den Hammer etwa ein
Meter hoch und ließ ihn wieder fallen, sobald er entwich. Dieser erste
Dampfhammer arbeitete glühende Eisenblöcke so wirksam durch, daß die
Schlacke selbst aus dem innersten Kern herausspritzte.
Seitdem erfuhr der Dampfhammer wesentliche Verbesserungen. Er
ahmt den Stielhammer weder in der Gestalt noch in der Bewegung nach,
erinnert vielmehr an die zum Einschlagen von Pfählen benutzte Ramme. Das
Hammergerüst besteht aus zwei senkrecht stehenden Führungen, zwischen
denen ein vierkantiger Gußeisenblock, der „Bär“, hängt. Auf einer Platt-
form am Hammergerüst steht der Hammerführer, welcher den Zutritt des
Dampfes in den über den Führungen angebrachten Dampf Zylinder und damit
das Heben und Senken des Hammers nach Belieben regelt.
Fig. 38. Stirnhammer.
Fig. 39. Aufwerfh ammer.
A — Amboß, K — Hammerkopf, D —
Drehpunkt, 8 — Stiel, W — Welle.
TM Hauptwörter (50): [T19: [Wasser Luft Eisen Körper Silber Gold Kupfer Metall Stein Erde], T7: [Erde Luft Sonne Wasser Himmel Berg Tag Licht Wolke Nacht]]
TM Hauptwörter (100): [T12: [Wasser Luft Erde Höhe Körper Fuß Dampf Bewegung Druck Gewicht], T16: [Ende Körper Strom Bild Hebel Hand Auge Wasser Gegenstand Seite], T40: [Fabrik Maschine Industrie Arbeiter Stadt Weberei Arbeit Herstellung Handel Art], T92: [Mensch Leben Natur Arbeit Zeit Ding Geist Welt Art Seele], T82: [Hand Pferd Schwert Fuß Schild Kopf Waffe Lanze Ritter Mann]]
TM Hauptwörter (200): [T12: [Wagen Wasser Stein Rad Fuß Maschine Pferd Bewegung Hand Schiff]]