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B&uverwaltung“ 189(/.** entliehen Arbeiten. t»*

Der selbsttätige hydrostatische Pegel für Doppelstationen und die hydrostatische Differentialwage.

(System Seiht -Fuefs.)

"Bereits

im Jahre 1891 ist nach meinen Angaben von dem Feinmechaniker R. Fuefs in Steglitz versuchsweise ein Apparat gebaut worden, bei welchem die Schwankungen des Wasserstandes durch ihre unter Anwendung eines Systems communicirender Röhren erfolgende Einwirkung auf eine Quecksilbersäule und geeignete sonstige Uebertragungen aufgezeichnet werden/⁵) Zur Ausführung gelangten später auf Veranlassung des Herrn Stadtbauraths Bredtschneider einige solche Pegel, welche sich seit etwa zwei Jahren bei der Canali-sation von Charlottenburg im Betriebe befinden. Inzwischen hat, aus Anlafs des von dem Herrn Regierungs- und Stadtbaumeister Meier auf der vorjährigen Abgeordnetenversammlung des Verbandes deutscher Architekten- und Ingenieur-Vereine in Schwerin eingehend erörterten Bedürfnisses nach selbstschreibenden Pegeln ziu Lösung gewisser wissenschaftlich-technischer Canalisationsfragen, diese Pegelart eine weitere Ausbildung erfahren, die in der nebenstehenden Abb. 1 des „selbsttliäti-gen hydrostatischen Pegels für .Doppelstationen“ zum Ausdruck kommt.

Ein derartiger Apparat liefert die gleichzeitige Aufzeichnung des Wasserstandes am unteren und oberen Ende eines Canali-sationsstranges, im oberen und unteren Theile einer Schleusen- oder Stauanlage usw., indem die Ueber-tragung des Wasserstandswechsels durch die mit Vras-ser gefüllten, an die beiden Quecksilbermanometer M und

Rohrleitungen R und R‘ stattfindet. Er ist für alle

Stationen verwendbar, für welche der höchste Punkt der Rohr-

*) Ein mit der Beobachtungsstelle durch Wasserleitung verbundenes, zum einfachen Ablesen der jeweiligen Wasserstände eingerichtetes Hebermanometer habe ich im Jahre 1883 im Amtszimmer des Lotsencommandeurs in Warnemünde vorgefunden; dasselbe ist nach Mittheilung des letzteren von dem Geheimen Regierungsrath Professor Dr. Karsten construirt.

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Abb. 1.

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leitung nicht mehr als etwa 10 m über dem niedrigsten Wasserstande liegt. An der höchsten Stelle der beiden von ihrer Mündung bis zum Apparate stetig aufsteigenden Wasserzuleitungsrohre belinden sich je zwei Wasserbecken B und bezw. B‘ und B\, durch welche mittels geeignet angebrachter Hähne II und II{ bezw. H‘ und H\ die in die Rohrleitung etwa eingedrungene und in den Wasserbecken B und B‘ sich ansammelnde Luft in ähnlicher Weise wie bei dem eingangs erwähnten Hebermanometer jederzeit schnell und leicht entfernt werden kann. Die Aufzeichnung der Curven geschieht mittels einer auf das Quecksilber des offenen Schenkels der beiden Manometer M und M‘ aufgesetzten Stange, welche eine Schreibfeder trägt, die auf einer mit Papier bezogenen, von einem Uhrwerk wöchentlich oder monatlich einmal um ihre Achse gedrehten Trommel eine fortlaufende Linie zieht. Die Verjüngung der Aufzeichnung erfolgt im Verhältnifs der specilischen Gewichte für Wasser und Quecksilber. Die von einander unabhängigen beiden Manometer M und M‘ sind derartig neben einander aufgestellt, dafs die zu ihnen gehörigen Curvenfedern auf ein und derselben Trommel gleichzeitig ihre Aufzeichnungen für die beiden Punkte A und A¹ der oberen und unteren Wasserstands-Beobaclitungsstelle liefern, sodafs der Abstand eines Punktes der Curve für A von dem zugehörigen Punkte der Curve für A‘ dem jeweiligen Höhenunterschiede der Wasserstände bei A und bei A‘ entspricht.

Die Rohrleitungen B und B¹ sind vor ihrer Einmündung in die beiden Manometer M und M‘ durch ein eigenthümlich angelegtes, in der Abbildung nicht sichtbares, durch Hähne verschlossenes Rohrsystem zu dem Zwecke mit einander in Verbindung gebracht, das zur richtigen Einstellung der Curvenfedern erforderliche Präcisionsnivellement auf hydrostatischem Wege zur Ausführung bringen zu können. Auch ist durch eine einfache Anordnung Vorsorge getroffen, die durch die Reibung in den Rohrleitungen bedingte Verzögerung der Einwirkung des Wasserstandswechsels auf den Mechanismus des Apparates unschädlich zu machen, indem dem zum Ablesen der Ordinaten bezw. ihrer Unterschiede auf dem Regi-strirbogen dienenden, auf beiden Längsseiten entsprechend getheilten Lineale eine der empirisch leicht zu bestimmenden Verzögerung und dem wagerechten Abstande der Curvenfedern von einander entsprechende Breite gegeben wurde, sodafs die an der linken und rechten Seite des Lineals abgelesenen Ordinaten für die A- bezw. A'-Curve als der Zeit nach zusammengehörig angesehen werden dürfen.

Es versteht sich von selbst, dafs dieser „selbstthätige hydrostatische Pegel für Doppelstationen“ unter Weglassung dei für die zweite Beobachtungsstelle erforderlichen Theile als einfacher selbstthätiger Pegel hergestellt und in jedem Falle mit einer für Schleusen- und Stauanlagen unter Umständen erwünschten Einrichtung zur elektrischen Signalgabe bei bestimmten Wasserständen nach entfernt gelegenen Punkten versehen werden kann. —

Bei Ausarbeitung der vorstehend in ihren Grundzügen beschriebenen Pegelart sind nach meinen Angaben von Herrn Fuel’s und mir einige mit der Sache zusammenhängende weitere Versuche gemacht worden, in deren Ergebnissen die Grundlage zur Herstellung einer „hydrostatischen Differentialwage“ gegeben ist, die zur Anwendung bei gewissen Untersuchungen im Gebiete der

Hydrotechnik und der Geodäsie geeignet sein dürfte und nachstehend in ihren Hauptzügen beschrieben werden soll.

Die Schenkel S und S‘ einer U-förmig gebogenen, zum Theil mit Quecksilber gefüllten Röhre (Abb. 2) sind an die mit den Hähnen H und H‘ versehenen Rohrleitungen B und B' angeschlossen, welche in das Wasser der Beobachtungsstellen A und A‘ ausmünden. Ueber den Hähnen H und II ‘ befindet sich das Wasserbecken if,

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Abb. 2.

Abb. 3.

welches mit einem über ihm gelegenen, oben offenen zweiten Wasserbecken i5₍ verbunden ist. Füllt man die Zuleitungsröhren B und B¹, sowie die Schenkel S und S‘ der U-förmig gebogenen Röhre durch die beiden Becken nach erfolgtem Schliefsen der an der Ausmündung der Zuleitungsröhen befindlichen Hähne vollständig mit Wasser, dann mufs, sobald der Hahn JETx geschlossen, die Ausmündungshähne aber geöffnet werden, das in den beiden Schenkeln der U-förmigen Röhre vorher gleich hoch gewesene Quecksilber eine Verschiebung erleiden, aus welcher der jeweilige Höhenunterschied der Wasserstände bei A und A‘ unter Berücksichtigung des Verhältnisses der specifischen Gewichte für Wasser und Quecksilber abgeleitet werden und auf photographischem Wege, vielleicht auch unter Anwendung der bei dem F uefssehen Luftthermometer vorhandenen magnetischen Uebertragung aufgezeichnet werden kann.

Durch Erweiterung des einen Schenkels zu einem Behälter mit verhältnifsmäfsig grofsem Querschnitt kann die ganze Verschiebung des Quecksilbers gegen die dann als nahezu unveränderlich anzusehende Standhöhe des Quecksilbers in jenem Schenkel ausscliliefs-lich in dem anderen zum Ausdruck gebracht werden, während durch eine Neigung der U-förmigen Röhre der Mafsstab für die Quecksilberverschiebung zur Erhöhung der Genauigkeit der Ablesungen vergröfsert werden könnte.

Wird nun der Apparat zwischen den beiden Schenkeln der U-förmigen Röhre mit einem dritten, mit den beiden ersteren in Verbindung stehenden, aber nicht verschlossenen Schenkel S“ versehen (Abb. 3), dann wird das Quecksilber in den beiden rechts und links liegenden, mit den Beobachtungspunkten A und A‘ verbundenen Schenkeln 3 und 3‘ wiederum einen dem Höhenunterschiede der Wasserstände bei A und A‘ entsprechenden Stand einnehmen, während in dem Stande des Quecksilbers in dem offenen Schenkel S“ der jeweilige mittlere Wasserstand aus A und A‘ zum Ausdruck kommt.

Es ist nun leicht zu übersehen, dafs, wenn um den offenen Schenkel S“ n Schenkel angeordnet sind, welche mit n verschiedenen Wasserstandsbeobachtungsstellen durch geschlossene, mit Wasser gefüllte Rohrleitungen in Verbindung stehen, der auf Null bezogene Quecksilberstand y des mittleren offenen Schenkels stets dem jeweiligen mittleren Wasserstande MW für die n Beobachtungsstellen entsprechen mufs, während sich in den n einzelnen Schenkeln das Quecksilber so einzustellen gezwungen wird, wie es die gegenseitige Höhenlage des Wasserspiegels an den n Beobachtungspunkten bedingt.

Es finden nämlich, wenn unter y das specifische Gewicht des Quecksilbers, unter u der Höhenunterschied der Quecksilberstände in je zwei der an die Beobachtungsstellen angeschlossenen n Schenkel und unter U der Höhenunterschied der bezüglichen Wasserstände verstanden wird, stets die Beziehungen statt:

und

MW

U = y u — u.

In Bezug auf die Verwendbarkeit einer solchen hydrostatischen Differentialwage beschränke ich mich hier zunächst auf die Andeutung, dafs z. B. unter Anwendung eines im Bette eines Flusses geeignet angelegten Rohrsystems mit Hülfe des gedachten Apparates die jeweilige Gestalt der Curve des Wasserspiegels an den in den geschlossenen Schenkeln sich den Veränderungen des Wasserstandes anpassenden Quecksilberständen dauernd beobachtet und untersucht werden könnte. Auch möchte für die bei der Internationalen Erdmessung von dem Director des Königlichen Geodätischen Instituts Herrn Geheimen Regierungsrath Professor Dr. Helmert angeregte Untersuchung über die Höhenveränderlichkeit von bestimmten Punkten der Erdoberfläche die hydrostatische Differentialwage, deren Zuleitungsröhren für diesen Fall in kleine, mit Quecksilber gefüllte, mit den zu beobachtenden Punkten fest verbundene Behälter ausmünden, vortheilhaft zu verwenden sein, um so mehr, als die Bauart des Apparates es ermöglicht, jederzeit nicht nur die etwaige Höhenänderung irgend eines der zu beobachtenden Punkte, sondern be-dingungsweise, wie leicht zu ersehen ist, auch die etwaige Höhenänderung des Standpunktes des Apparates selbst ziffermäfsig festzustellen.

Prof. Dr. Wilhelm Seibt.

Berlin.

Verlag vou Wilhelm Ernst* Sohn, Berlin W. Druck von J. Kerskes, Berlin C.

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